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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 ->{d`-}m'  
    Q%S9fq,q  
    本文您将会学到如下内容: sq/]wzT:  
    透镜基本参数输入; yCz|{=7"j  
    优化变量与评价函数设定; rNOES3[~  
     优化;  cgu~  
     照度分析; 7Cqcb>\X  
    vV?rpe|%  
    2. 操作流程 H].y w9  
    ow'Vz Ay-  
    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。 d@C&+#QDF  
    fnKY1y]2+  
    cE'L% Z  
    2) 创建透镜 ~p0c3*  
    K0pac6]  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens wN-i?Ek0;  
    {svn=H /  
    ^ZDBO/  
    3) 输入透镜参数 %^. %OCX:  
    Q^Ql\  
    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; 9Z"+?bv/  
    IeX^4 rc(  
    oEz%={f  
    #V02hs1  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    oB1>x^  
    4) 创建LED光源 pv!oz2w1  
    ,|?CU r9Y  
    Flxvhl)L  
    光源类型为Random plane ; 5+Mdh`  
    光线数为10000; fU3`v\X  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; lq:}0<k  
    形状选为椭圆; pE.PX 8  
    G$zL)R8GE|  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range.  _?vo U  
    半径选择60度 P>Euq'ajX  
    类型选择 Lambertian rX7QbAB  
    形状选择 Elliptical h&3YGCl  
    o\otgyoh  
    波长选择默认默认波长 W=B"Q qL  
    Power默认为1 watts 2?C`4AR[2H  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm \vfBrN  
    /2M.~3gQ  
    LED光源设定办法 %h"z0@+  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) IxR?'  
    ysIh[1E~%:  
    波长设定,颜色选为绿色
    Q cjc ,  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ^-CINt{O  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane cV{%^0? D  
    J/!cGr( B~  
    创建平面探测器(plane)
    3l<S}k@M)  
    Z BUArIC  
    6) 创建分析面 $/1c= Y@  
    U_l'3oPJw  
    dBV7Te4L  
    qH,l#I\CG  
    光线滤光器设置 u}bf-;R  
    7) 执行光线追迹 >gKh  
    { x0t  
    ]{~NO{0@Y  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 1=7jz]t  
    "P@>M)-9Z  
    8) 优化设定 &M/0g]4p  
    Q zZ;Ob]'  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ,vqr <H9e  
    D0(xNhmKz  
    定义变量
    Wjh/M&,  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    am_gH  
    9) 优化 |wEN`#.;b  
    @4(k(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 U'UQ|%5f  
    I2$T"K:eo  
    dm "n%  
    1T_QX9  
    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
    yL^UE=#C_  
    BG^C9*ZuP  
    10) 光线追迹与结果分析 qa(>wR"mT  
    CxhY$%C (L  
    :M{Y,~cP  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 J?JeU/:+  
    Fhz*&JC#  
    ]{ BE r*  
    优化后透镜的面型如下: Uq_j\A;c  
    透镜渲染效果
    R8L_J6Kpa  
    QQ:2987619807
     
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