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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 ''IoC j  
    3VmI0gsm.>  
    本文您将会学到如下内容： A\K,_&x1Z  
    透镜基本参数输入； H@{Objh 1  
    优化变量与评价函数设定； aG%kmS&fv  
     优化； ^ [k0k(_  
     照度分析； `} =yG_!A  
    Nl@k*^  
    2. 操作流程 W9Nmx3ve  
    u~W{RHClW  
    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。 x?"#gK`3;  
    g\U/&.}DN  
    B2 c@kru  
    2) 创建透镜 #,L~w  
    IdPn%)>6  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens }j46L1T  
    o0ZIsrr  
    c<wavvfUo  
    3) 输入透镜参数 %}q .cV  
    %KtU1A(["  
    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； \fZiL!E^7  
     8eluO ?p  
    jin db#)bz  
    +2RNZEc  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    DAdYg0efex  
    4) 创建LED光源 -DP*q3  
    ?}}qu'N:N  
    !:WW  
    光源类型为Random plane ; !Xj#@e  
    光线数为10000； Qzqc .T  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； >"v9iT  
    形状选为椭圆； #)s!}X^  
    ~6`iY@)  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. -/ +#5.`1  
    半径选择60度 ]f8L:=c  
    类型选择 Lambertian h}Rx_d  
    形状选择 Elliptical A%u_&a}  
    kA4@`YCl  
    波长选择默认默认波长 rn8cdM N  
    Power默认为1 watts ;HNq>/{  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ~`qEWvPn  
    ? }yfKU`  
    LED光源设定办法 2N5`'  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） ^C/  
    5G[x}4U  
    波长设定,颜色选为绿色
    |mhKIis U  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    nv0#~UgE#a  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane " .4,."  
    Apj;  
    创建平面探测器(plane)
    +bA%  
    j.m(ltGh  
    6) 创建分析面 aJhxc<"e  
    <YB9Ac~}z  
    IXpc,l `  
     8|@9{  
    光线滤光器设置 xb:&(6\F  
    7) 执行光线追迹 rf.`h{!!  
    +1rkq\{l  
    4;<ut$G  
    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。 jZteooJG|  
     /(hUfYm0  
    8) 优化设定 NI aFI(  
     3Fs5RC~a  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 /mA,F;   
    LzML%J62  
    定义变量
    oDn|2Sdqd  
    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)
    #wY0D_3@1  
    9) 优化 7f3O  
     wSEWwU[  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 )5_jmW`n  
    15U(={  
    W3H+.E  
    mh.+."<)F  
    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
    oD9^ID+  
    [sF(#Y:I  
    10) 光线追迹与结果分析 i/H+xrCK  
    l{Dct\ #s  
    @-HG`c ct  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 424(3-/v;  
    >UDd @  
    gw36Ec<M  
    优化后透镜的面型如下： \$sjrqKnu  
    透镜渲染效果
    zZ=pP5y8  
    QQ：2987619807
     
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