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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 Z/q6Q#  
    L7rgkxI7k*  
    本文您将会学到如下内容: n _K1%  
    透镜基本参数输入; duG!QS:  
    优化变量与评价函数设定; 4Zbn8GpC  
     优化; ^*ZaqMA  
     照度分析; N~!, S;w  
    KuJ)alD;1  
    2. 操作流程 ]? y~;-^  
    rCPIz<  
    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。 Y#F.{ i  
    `+,?%W)  
    KhR3$|fH<  
    2) 创建透镜 Qt.*Z;Gs  
    oMbd1uus  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens * :L"#20:R  
    BN9e S   
    T?1BcY  
    3) 输入透镜参数 >=N-P< %  
    : @|Rj_S;  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; eo]nkyYDP  
    p<L7qwOii  
    cEL:5*cAU}  
    &~_F2]oM  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Ow;thNN  
    4) 创建LED光源 Qder8I  
    3yx[*'e$  
    l[E^nh>  
    光源类型为Random plane ; c,1  G+.  
    光线数为10000; w9|x{B  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; B:"D)/\  
    形状选为椭圆; !>9s  
    sQgz}0_= )  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. _# {*I(l  
    半径选择60度 (HRj0,/^  
    类型选择 Lambertian fG0ZVV!   
    形状选择 Elliptical xa)p ,  
    _^_3>}y5op  
    波长选择默认默认波长 /r7xA}se^  
    Power默认为1 watts y.Z_\@  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 9QU\J0c/  
    .)/ ."V  
    LED光源设定办法 V?EX`2S  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) a"@f< wU~  
    daSe0:daJ  
    波长设定,颜色选为绿色
    gKb,Vrt  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    O:0{vu9AQ  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Ek<Qz5)  
    PMsb"=Ds  
    创建平面探测器(plane)
    $`lWW6>P  
    *EuX7LEu_  
    6) 创建分析面 GFFwk4n1  
    }#s{."  
    WWp MuB_G  
    Hhtl~2t!0  
    光线滤光器设置 XZ%[;[  
    7) 执行光线追迹 (utP@d^  
    `}ak]Z_  
    ~\am%r>  
    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。 =AO (  
    e 6mZ;y5_  
    8) 优化设定 ^}P94(oz  
    $I9&cNPv  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 EK# 11@0%  
    I0x)d`  
    定义变量
    :E-$:\V0}k  
    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)
    Rrh6-]A  
    9) 优化 W.^zN'a  
    fnq 3ic"V  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 6,5h4[eF*  
    MFROAVPZ5  
    :a{dWgN  
    i+14!LlI  
    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
    G_1r&[N3  
    },d^y:m  
    10) 光线追迹与结果分析 "73*0'm  
    9`Qa/Y!  
    $1ovT8  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 =0?5hxMd  
    .F,l>wUNe  
    (9`dLw5  
    优化后透镜的面型如下: ^N^G?{EV/#  
    透镜渲染效果
    *OA(v^@tx7  
    QQ:2987619807
     
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