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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 b ri[&=  
    .>W [  
    本文您将会学到如下内容: !/G}vu  
    透镜基本参数输入; `,AOxJ:$  
    优化变量与评价函数设定; z}-CU GS  
     优化; f r~Eb'8  
     照度分析; $~5H-wJ  
    j \r GU){  
    2. 操作流程 <VZ43I  
    RQ=rB9~:ZN  
    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。 |47t+[b   
    b@J"b(  
    '`^~Zy?c  
    2) 创建透镜 WWSycH ?[  
    *Xnf}Ozx  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ;MeY@* "{  
    @PM<pEve  
    = cRmaD  
    3) 输入透镜参数 cn}15JHdR  
    A\?t^T  
    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; h GA2.{  
    4- QlIIf  
    J4eU6W+{  
    0d2RB^"i  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    OcUj_Zd  
    4) 创建LED光源 E^J &?-  
    -aBhN~  
    z#G\D5yX[*  
    光源类型为Random plane ; xD*Zcw(vj~  
    光线数为10000; qGq]E `O  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; }Rz,}^B  
    形状选为椭圆; n ^9?(a4u  
    1tTP;C l#  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. cEf"m ?w  
    半径选择60度 ], Bafz)4  
    类型选择 Lambertian ,m*HRUY  
    形状选择 Elliptical BcQUD?LC`  
    )xf(4  
    波长选择默认默认波长 ^+-QY\N j  
    Power默认为1 watts hqeknTGsIn  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 1D[V{)#  
    !Gnm<|.  
    LED光源设定办法 mNC?kp  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 1PxRj  
     6 wd  
    波长设定,颜色选为绿色
    psvc,V_*  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    L [PqEN\i  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane B Hp>(7,  
    a1_ N~4r`  
    创建平面探测器(plane)
    G[e,7jev  
    pS-o*!\C.  
    6) 创建分析面 w}6~t\9D  
    o~Hq&C"^}  
    q=e;P;u  
    c1kV}-v  
    光线滤光器设置 AHr^G'  
    7) 执行光线追迹 +Y*4/w[   
    /Q W^v;^  
    Q`K^>L1  
    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。 fFVQu\  
    7h(  
    8) 优化设定 tYMr  
    E9k%:&]vd  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 KUPQ6v }  
    m!zv t  
    定义变量
    wY8Vc"  
    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)
    uFmpc7  
    9) 优化 /(||9\;  
    E_ 30)"]  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 rc:UG "[  
    :9 &@/{W  
    <NDV 5P  
    \8*j"@ !H  
    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
    fWJOP sp*/  
    Y#):1C1  
    10) 光线追迹与结果分析 sMAH;'`!Eu  
    x!85P\sm  
    L})fYVX  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 P{s1NorKDh  
    (j:[<U  
    k^JgCC+  
    优化后透镜的面型如下: `6Q+N=k~Z  
    透镜渲染效果
    0n X5Vo  
    QQ:2987619807
     
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