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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 53c6dl  
    L[^e< I  
    本文您将会学到如下内容: Yp8$0KK  
    透镜基本参数输入; nHX@  
    优化变量与评价函数设定; >4c 1VEi  
     优化; BeRn9[  
     照度分析; )Z#7%, o  
    0;9 LIL5  
    2. 操作流程 AMr9rBd  
    GUxhCoxb  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 K(?7E6\vO  
    NNT9\JRv_  
    Z=xrj E  
    2) 创建透镜 Ni`qU(I'|  
    `'/8ifKz  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens b#F3,T__`Y  
    ?$?Ni)Z  
    3 f3?%9  
    3) 输入透镜参数 Ez )Go6Q  
    g!8-yri  
    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; A 6d+RAx  
    e :#\Oh  
    a?;{0I:Ln  
    mxIEg?r(  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ^6=nL<L  
    4) 创建LED光源 q#Bdq8  
    b% F|V G  
    8L#sg^1V  
    光源类型为Random plane ; SF6n06UZu  
    光线数为10000; 1@am'#<  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; @M1U)JoQ  
    形状选为椭圆; V\ |b#?KL  
    B>R6j}rh'k  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. bV"0}|A~K  
    半径选择60度 gG}<l ':  
    类型选择 Lambertian @c/~qP4  
    形状选择 Elliptical )3;S;b  
    Mqq7;w@(J  
    波长选择默认默认波长 #pIb:/2a_  
    Power默认为1 watts ]!/1qF  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm # RtrHm  
    Zffzyh  
    LED光源设定办法 H*Yy o ?  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) {h2D}F  
    yJ^}uw  
    波长设定,颜色选为绿色
    D~-Ri`k.  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    g;-CAd5  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane  :S.0e  
    3+)i23[4=\  
    创建平面探测器(plane)
    4FYws5]$  
    s>kzt1,x  
    6) 创建分析面 :wIbKs.r  
    |[*b[O 1W  
    s)}C&T$Y.  
    k'm!|  
    光线滤光器设置 RJ0w3T]7  
    7) 执行光线追迹 "Li"NxObCA  
    1:8ZS  
    rwU[dqBRhc  
    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。 mX %;  
    [ z?<'Tj  
    8) 优化设定 I(C_}I>Wb  
    *dGW=aM#C  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 =x=#Etj|  
    mp}ZHufG  
    定义变量
    :=-h'<D  
    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)
    gzeG5p  
    9) 优化 Oq[tgmf  
    q K]Wk+  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 t; "o,T  
    PQ1\b-I  
    5=l Ava#  
    cBU>/ zIp  
    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
    S/8xo@vct]  
    m,'u_yK  
    10) 光线追迹与结果分析 2nk}'HBe  
    dqcfs/XhP  
    SFTThM]8M1  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ]  OR ]  
    EyozhIV  
    &Jq?tnNd  
    优化后透镜的面型如下: ;+cZS=  
    透镜渲染效果
    ;|66AIwDe  
    QQ:2987619807
     
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