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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: 2021-09-15
    1. 摘要 pA*C|g  
    {|u"I@M*O  
    本文您将会学到如下内容: {]+t<  
    透镜基本参数输入; Ip'tB4Mq  
    优化变量与评价函数设定; J>  
     优化; 0FOB5eBR  
     照度分析; O=3/ qs6m  
    pbAL&}  
    2. 操作流程 tfU*U>j  
    XX/gS=NE#.  
    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。 }>h n  
    U=bx30brh%  
    7,SQz6]  
    2) 创建透镜 e>z"{ u(F0  
    %C_tBNE <  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 3Cj)upc  
    AI2XNSV@Yl  
    X8*g#lO?  
    3) 输入透镜参数 /i"hViCrlG  
    S-Y{Vi"2  
    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; T2Yf7Szp  
    U:TkO=/>:  
    -iiX!@  
    vntJe^IaFd  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ~^obf(N`  
    4) 创建LED光源 Q~]oN  
    Xd+H()nR  
    }i!+d,|f  
    光源类型为Random plane ; {\(G^B*\  
    光线数为10000;  57q=  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; E /H%q|q  
    形状选为椭圆; $YX{gk>  
    bJ_rU35s>  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. NwF"Zh5eMW  
    半径选择60度 nNCR5&,q  
    类型选择 Lambertian |Ml~Pmpp  
    形状选择 Elliptical 9F807G\4Qt  
    dq '2y  
    波长选择默认默认波长 WkuCn T  
    Power默认为1 watts ^i8,9T'=  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm G0 EXgq8  
    "0!h- bQN  
    LED光源设定办法 y8$3kXh  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) I#MPJ@*WT  
    %"f85VfZ  
    波长设定,颜色选为绿色
    5b:1+5iF-  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    #1%@R<`  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ,w~3K%B4  
    ~ =u8H  
    创建平面探测器(plane)
    :=hL}(~]  
    fDsT@W,K  
    6) 创建分析面 o:#jvi84F  
    5 &8BO1V.  
    :XY%@n  
    PaSwfjOnqr  
    光线滤光器设置 pl>b 6 |  
    7) 执行光线追迹 c \??kQH  
    ,?yjsJd.  
    ;((t|  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ?c?@j}=?yY  
    d`= ~8`  
    8) 优化设定 us.[wp'Sh  
    Kk}, PU=  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 K.yc[z)un  
    *R+M#l9D`  
    定义变量
    ={xRNNUj_  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    7;p/S#P:  
    9) 优化 Ze%S<xT!O  
    2;sTSGDG  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 U1:m=!S;x  
    D N!V".m`J  
    qVh?%c1.Y  
    M<Bo<,!ua  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    1?QVt fwY  
    Oey Ph9^V  
    10) 光线追迹与结果分析 yr+QV:oVA  
    )s>|;K{  
    6|p8_[e`  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }$<v  
    M;XU"8  
    (72%au  
    优化后透镜的面型如下: ?xwi2<zz  
    透镜渲染效果
    2(!W 9#]  
    QQ:2987619807
     
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