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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 I*JJvqh  
    AY"wEyNU  
    本文您将会学到如下内容: |9.J?YP8 (  
    透镜基本参数输入; )MTf  
    优化变量与评价函数设定; 9vW]HOK  
     优化; ;o;ak.dTt  
     照度分析; #u+qV!4  
    }M"])B I  
    2. 操作流程 iqB%sIP  
    [4bE"u  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 = \oW {?  
    ^ T`T?*h  
    n"}*C|(k  
    2) 创建透镜 2?:OsA}  
    Q3$DX, 8?  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens [h&s<<# D  
    #h9Gl@|  
    `D=d!!1eUi  
    3) 输入透镜参数 =TzJgx  
    G;pmR^  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; <"3${'$k`  
    XhWo~zh"  
    1=9GV+`n  
    CK|AXz+EN  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Y[>h |@  
    4) 创建LED光源 xX{Zh;M&[  
    +eKLwM  
    @;y@Hf'Jv  
    光源类型为Random plane ; 5.oY$tb(  
    光线数为10000; UmMu|`  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; X&rsWk  
    形状选为椭圆; MF*4E9Ue.  
    d ( ru5*p  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. "cjD-4 2  
    半径选择60度 XN?my@_HpM  
    类型选择 Lambertian :9x]5;ma  
    形状选择 Elliptical |f1^&97=+  
    n;vZY  
    波长选择默认默认波长 ?8< =.,r  
    Power默认为1 watts '^7UcgugB  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm W >}T$a}\  
    }vgM$o  
    LED光源设定办法 +7 j/.R  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) nox-)e  
    " s_S!;w@  
    波长设定,颜色选为绿色
    QGGBI Ku   
    功率设定(在Power units选择Watts)
    =;) =,+V~q  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane *u,xBC2C  
    O*]}0*CT  
    创建平面探测器(plane)
    k 7@:e$7  
    gVJh@]8)  
    6) 创建分析面 KIWHn_ :  
    C{G=Y[?oc  
    ER[$TH&  
    @;{ZnRv14  
    光线滤光器设置 {9j0k`A  
    7) 执行光线追迹 d$E>bo-\   
    ~d,$ nZ"z  
    M _cm,|FF  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 v"%>ms"n  
    )Wt&*WMFXl  
    8) 优化设定 8NE[L#k  
    `jhbKgR[  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #hu`X6s"  
    *r9D+}Y(4  
    定义变量
    Z?9G2<i  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    "qZTgCOY2  
    9) 优化 Pd `~#!  
    ,qV7$u  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 JP ;SO  
    9ku|w#%I  
    SymlirL  
    ajM\\a?  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    8)Vl2z  
    pRsIi_~&  
    10) 光线追迹与结果分析 n3eWqwQ$5  
    XI`s M~'  
    U!BZs Vx  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 2'Kh>c2  
    x1Gc|K/-  
    j9/iBK\Y  
    优化后透镜的面型如下: XGYsTquSe  
    透镜渲染效果
    u'T>Y1I  
    QQ:2987619807
     
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