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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 l-K9LTd  
    ]NjX?XdX<  
    本文您将会学到如下内容： pR `>b 3  
    透镜基本参数输入； q:l>O5  
    优化变量与评价函数设定； )_1zRT|9  
     优化； =6woWlfb  
     照度分析； :Mb%A  
    L~_9_9c  
    2. 操作流程 4/mig0"N.  
    cS>e?  
    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。 OH;b"]  
    n_$ :7J  
    TS/.`.gT  
    2) 创建透镜 RD\  
    6^uq?  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens .zS?9MP  
    k9)jjR*XxG  
    '#s05hr  
    3) 输入透镜参数 9v?N+Rb  
    P9=?zh 6G.  
    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； HkQ*y$$  
     JXCCTUO  
    0QPH}Vi5}  
    zV:pQRbt.  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    W4[V}s5u  
    4) 创建LED光源 lCAIK  
    9&upu jVS  
    *_R]*o!W'  
    光源类型为Random plane ; ` jzTmt  
    光线数为10000； +#GQ,  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； /E Bo3`  
    形状选为椭圆； u@~JiiC%  
    eAX )^q  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. x 8Retuv  
    半径选择60度 b|cyjDMAA  
    类型选择 Lambertian 3BB%Z 6F  
    形状选择 Elliptical |_o=^?z'  
    (ohq0Y  
    波长选择默认默认波长 Y3r%B9~  
    Power默认为1 watts D _/^+H]1  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Qi_>Mg`x  
    :/:.Kb  
    LED光源设定办法 Q@ 2i~Qo[  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） RRmLd/(  
    @kk4]:,w  
    波长设定,颜色选为绿色
    L!=4N!j  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    !O-C,uSm  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ]?3un!o3o  
    AK\$i$@6  
    创建平面探测器(plane)
    ,Vh.T&X5  
    Vnx,5E&  
    6) 创建分析面 R&|mdY8  
    ^&bRX4pYo  
    =i_-F$pV  
     uwa~-xX6  
    光线滤光器设置 s:p[DEj-  
    7) 执行光线追迹 SV:4GVf  
    rA2 g&  
    q6_u@:3u  
    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。 5WC+guK7  
     /I)yU>o  
    8) 优化设定 )t$,e2FY  
     FL(6?8zK  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 [[>wB[w  
    *H?!;u=8  
    定义变量
    o4*+T8[|5  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread）
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准)
    8wVY0oRnU  
    9) 优化 :T]o)  
     Jd5:{{ Lb  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 dFH$l  
    9Xl`pEhC  
    ~=8uN<  
    JNkwEZhHyg  
    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
    [%9no B  
    /%0<p,T  
    10) 光线追迹与结果分析 3 dht!7/  
    @;<ht c  
    ua5OGx  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 D[_|*9BC  
    SV v;q?jZ  
    =+-Yxh|*  
    优化后透镜的面型如下： :4MB]v[K  
    透镜渲染效果
    M7ers|&{  
    QQ：2987619807
     
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