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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 _=Y HO.  
    2%_UOEayU  
    本文您将会学到如下内容: T|^KG<uPV!  
    透镜基本参数输入; JRr'81\  
    优化变量与评价函数设定; 1fMl8[!JLu  
     优化; 1ir~WFP  
     照度分析; S; Fj9\2)I  
    S;tv4JY  
    2. 操作流程 rO[ Zx'a  
    wl5+VC*l0  
    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。 IeT1Jwe  
    _z6" C8W  
    5H!6m_,w  
    2) 创建透镜 |%$mN{  
    :{=2ih-}  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens _1ax6MwX  
    -izZ D  
    *pSD[E>SU  
    3) 输入透镜参数 .azA1@V|  
    I><sK-3  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; hZtJ LY  
    U2CCjAgRs  
    W.m2`] &  
    <IwfiI3y  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    >5MHn@  
    4) 创建LED光源 3?r?)$Jk  
    oi\e[qE  
    snvixbN  
    光源类型为Random plane ; - p*j9 z  
    光线数为10000; 3-4CGSX;X  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; I?X!v6  
    形状选为椭圆; QLDld[  
    C^fUhLVSZ^  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Sp\ 7  
    半径选择60度 wPQRm[O|  
    类型选择 Lambertian \9%RY]TK3  
    形状选择 Elliptical 9-hVlQ~|  
    }0 b[/ZwQ  
    波长选择默认默认波长 EF8'ycJk+  
    Power默认为1 watts zC|y"PTw  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm )^]1j$N=3  
    `kM:5f+>W  
    LED光源设定办法 ~9JLqN"  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Rdl^-\BV  
    9#)&  
    波长设定,颜色选为绿色
    }gtkO&  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    cUD}SOW  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane R}0xWPt9G  
    A[Pz&\@  
    创建平面探测器(plane)
    TKrh3   
    {Ax{N  
    6) 创建分析面 cwBf((~  
    pa2cM%48  
    ]}A3Pm- t*  
    |P`:NAf2  
    光线滤光器设置 B`/p[U5  
    7) 执行光线追迹 MB!$s_~o#L  
    woyeKOr  
    ZuVes?&j  
    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。 Xw]L'+V=  
    H-'~c \)  
    8) 优化设定 .!yw@kg  
    yGX"1Fb?;x  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 FWl'='5L  
    RJ~I?{yR0[  
    定义变量
    kdp- |9  
    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)
    xy Pz_9  
    9) 优化 eG\`SKx_  
    b&xlT+GN  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 &'A8R;b}-?  
    N3?@CM^hHw  
    +5oK91o[y  
    oa:30@HSb  
    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
    WN9K*Tt~o&  
    6\GL|#G  
    10) 光线追迹与结果分析 [RFF&uy  
    qb?9i-(  
    $|n#L6k  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 <ecif_a=m  
    q<>aZ|r  
    s2;b-0  
    优化后透镜的面型如下: (^ ;Fyf/  
    透镜渲染效果
    V7q-Pfh!y  
    QQ:2987619807
     
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