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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 |&RdOjw$u  
    IUu[`\b=  
    本文您将会学到如下内容: d54>nycU~N  
    透镜基本参数输入; P\N`E?lJL  
    优化变量与评价函数设定; /}M@ @W  
     优化; P?TFX.p7  
     照度分析; sF|<m)Kt{W  
    _HGDqj L  
    2. 操作流程 fWKv3S1dT  
    bd)A6a\h  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 H,H'bd/  
    4|++0=#D$  
    8swj'SjX  
    2) 创建透镜 L}:u9$w  
    .4-;  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens _|6{(  
     d(v )SS  
    U8< GD|  
    3) 输入透镜参数 +(|T\%$DT  
    n$b/@hp$z  
    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; =euoSH D}  
    SrHRpxy  
    X.T.^}=  
    E}1[&  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    EzG7RjW  
    4) 创建LED光源 YO-O-NEP  
    t~@TUTbx  
    TSuHY0. cp  
    光源类型为Random plane ; 1Z`<HW"  
    光线数为10000; Sm,%>  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; })"9TfC  
    形状选为椭圆; RqcX_x(p  
    @p `#y  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. fMLm_5(H  
    半径选择60度 :&TOQ<vM  
    类型选择 Lambertian Sf*VkH  
    形状选择 Elliptical 6Ajiz_~U  
    -?e~S\JH  
    波长选择默认默认波长 #j;&g1  
    Power默认为1 watts < ^J!*>  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm $>#PhOC  
    /{qr~7k,oQ  
    LED光源设定办法 k87B+0QEL  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) !-2 S(8  
    g<{~f  
    波长设定,颜色选为绿色
    PU-;Q@< E  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    y4envjl 0  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane cQ+V 4cW Z  
    [_H9l)  
    创建平面探测器(plane)
    M{z+=c&w  
    ZC0F:=/K  
    6) 创建分析面 jkPXkysm  
    q+LjWZ+O  
    Ye(0'*-jyc  
    Lw!@[;2  
    光线滤光器设置 v3aiX  
    7) 执行光线追迹 pGsVO5M?  
    \ &_ -  
    }b,a*4pN  
    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。 l}<s~ip  
    9 -TFyZYU  
    8) 优化设定 &|9?B!,`  
    {OQ sGyR?  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ];Z_S`JR  
    R\X=Vg  
    定义变量
    ?mF-zA'4]  
    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)
    VDQ&Bm JE  
    9) 优化 kuUH 2:L  
    u,'c:RMV  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 !TG"AW  
    z2,rnm)Q  
    wBmbn=>#S  
    )fCl<KG*  
    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
    :!aFfb["  
    /?by4v73P  
    10) 光线追迹与结果分析 [i&tE.7  
    i&?~QQP`  
    L(X:=) !K0  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 SZyPl9.b  
    Ie+z"&0  
    V#sANi?mpo  
    优化后透镜的面型如下: -pLb%f0?  
    透镜渲染效果
    geT<vh Z6  
    QQ:2987619807
     
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