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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 8kbBz  
    Qp69Sk@H{  
    本文您将会学到如下内容: |Y{PO&-?r  
    透镜基本参数输入; qBiyGlu4  
    优化变量与评价函数设定; 3:" &Z6t#  
     优化; ;Uk!jQh  
     照度分析; qhxC 5f4Z  
    44Qk;8*  
    2. 操作流程  ~^7  
    *R!]47Y d  
    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。 9Z9l:}bO  
    Ld~4nc$H8  
    62NkU)u  
    2) 创建透镜 Qdm(q:w  
    S-P{/;c@  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens YAMfP8S  
    l'2H 4W_+  
    R\ q):,  
    3) 输入透镜参数 !&0a<~ Wi  
    ^6&_| f  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; y{;u@o?T  
    ~9i qD  
    G|V\^.f<  
    m9b(3  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ,Z4^'1{D  
    4) 创建LED光源 r$?Vx_f`Q  
    u7 ~mn l  
    cl2ze  
    光源类型为Random plane ; QB9A-U <J  
    光线数为10000; .J:;_4x  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; |Ib.)  
    形状选为椭圆; ,N;v~D$Y  
    U_}hfLILi  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. "_oLe;?$c  
    半径选择60度 nO}$ 76*'0  
    类型选择 Lambertian JQH7ZaN  
    形状选择 Elliptical QP<FCmt8  
    k?n]ZNlT  
    波长选择默认默认波长 U>1b9G"_  
    Power默认为1 watts %U:C|  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm M0 L-u  
    L3g9b53\  
    LED光源设定办法 Jbkt'Z(&J  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ef,F[-2^o  
    y* rY~U#3  
    波长设定,颜色选为绿色
    fYs?D+U;PF  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    _4Ii5CNNU  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane e+x*psQ  
    c-|kv[\a  
    创建平面探测器(plane)
    6w@,I;   
    >z5Oy  
    6) 创建分析面 67fIIXk&  
    q:Wq8  
    +L n M\n  
    M-vC>u3Y  
    光线滤光器设置 VZIKjrKs  
    7) 执行光线追迹 a /QIJ*0  
    H[Cj7{V  
    `fLfT'  
    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。 RpULm1b  
    .dt#2a_5q  
    8) 优化设定 22PGWSQ  
    OoE9W  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 F],TG&>5  
    kO jEY  
    定义变量
    htQ;m)>J:  
    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)
    gfx oJihE  
    9) 优化 i>WOYI9  
    x}_rnf_  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 F@Pem  
     &Q<EfB  
    sK#H4y+<  
    P`z7@9*j  
    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
    FzA{U O  
    V;P1nL4L  
    10) 光线追迹与结果分析 W3"vTZJF  
    PVZEB  
    >J9IRAm}sc  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 L,O>6~9:^1  
    Ia=&.,xub  
    i_|h{JK)  
    优化后透镜的面型如下: Io2,% !D  
    透镜渲染效果
    m9%yR"g9  
    QQ:2987619807
     
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