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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 +G/~v`Bv  
    uFdSD  
    本文您将会学到如下内容: f`Wfw3  
    透镜基本参数输入; 5!nZvv  
    优化变量与评价函数设定; wuYo@DDU#  
     优化; 3SIB #"9  
     照度分析; cjN4U [  
    3C,e>zE}  
    2. 操作流程 OD1ns  
    6l_8Q w*5I  
    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。 BC$In!  
    q=nMZVVlF(  
    L0&!Qct  
    2) 创建透镜 zx'`'t4~  
    Olxb`x  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 5 #kvb$97  
    }= <!j5:  
    n@mUQ6  
    3) 输入透镜参数 D[-Ct  
    u|:VQzPd-  
    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; %!.rP  
    BK /;H G  
    RmNF]"3%  
    rz7yAm  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    [\.>BK  
    4) 创建LED光源 ptDA))7M/  
    h,p&/oU4U  
    ^cAJCbp7  
    光源类型为Random plane ; O3BU.X1'%  
    光线数为10000; /Cg/Rwl  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; HdnSs0 /  
    形状选为椭圆; d?{2A84S  
    &0C!P=-p  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. LA wS8t',  
    半径选择60度 qJ!oH&/cD  
    类型选择 Lambertian {(MG: B  
    形状选择 Elliptical Y-{spTI  
    blPC"3}3Vd  
    波长选择默认默认波长 { o;0Fx  
    Power默认为1 watts a0LX<}   
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm uBMNkN8  
    B+B v(p  
    LED光源设定办法 :YI>AaYWDO  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ,pG63&?j  
    z`2d(KE?  
    波长设定,颜色选为绿色
    CKR9APkv  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    T a[74;VO  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Lul?@>T  
    0ND7F  
    创建平面探测器(plane)
    =~S   
    P4AdfHk  
    6) 创建分析面 W2B=%`sC  
    #FQVhgc  
    CFA>  
    j,-7J*A~  
    光线滤光器设置 E<4}mSn)  
    7) 执行光线追迹 X5yhS  
    |S}*M<0  
    $G}Q}f  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 >k#aB.6  
    c,fedH;  
    8) 优化设定 ujh4cp  
    ~zX5}U<R  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 l85" C  
    xr2:bu  
    定义变量
    qs b4@jt+  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    _L72Ae(_  
    9) 优化 \* #4  
    =>J#_Pprn  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 cA\W|A)  
    7L6M#B[)e5  
    # 0 (\s@r.  
    Uwk|M?94  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    aKy|$ {RC  
    T{M:)}V  
    10) 光线追迹与结果分析 /km3L7L%R  
     f#nmr5F  
    y_&XF>k91  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 h:NXO'  
    u5_fM*Ka  
    5S? yj  
    优化后透镜的面型如下: c%!wKoD  
    透镜渲染效果
    iT"Itz-^#  
    QQ:2987619807
     
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