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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 S kB*w'k  
    TU*EtE'g/  
    本文您将会学到如下内容: "^a"`?J  
    透镜基本参数输入; WIpV'F|t]`  
    优化变量与评价函数设定; XD't)B(q  
     优化; m7u`r(&  
     照度分析; nj0]c`6rN@  
    B;W%P.<.  
    2. 操作流程 &ODo7@v`1  
    3wcF R0f  
    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。 ?(z"U b]  
    m]vV.pwv  
    ;[(d=6{hc]  
    2) 创建透镜 E0 E K88  
    R^ P>yk8  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens f fBd  
    n${k^e-=  
    |r36iUHZS  
    3) 输入透镜参数 cO 5zg<wF  
    c %Cbq0+2  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Kfr1k  
    F *r)  
    _L$a[zH  
    F"O\uo:3  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Xc}XRKiy{  
    4) 创建LED光源 X{OWDy  
    /> /e  
    u *rP 8GuS  
    光源类型为Random plane ; w`V6vYd@  
    光线数为10000; '%XYJr:H[  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 79exZ7|  
    形状选为椭圆; 1EEcNtpub]  
    OE9,D:t v  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ?+.C@_QZQ  
    半径选择60度 y_=y%  
    类型选择 Lambertian 19#>\9*  
    形状选择 Elliptical w}zmcO:x  
    PPIO<K 3`  
    波长选择默认默认波长 *X2PT(e[  
    Power默认为1 watts 0doJF@H  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm O=(F46 M  
    &ah%^Z4um  
    LED光源设定办法 %Uz\P|6PO  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) VJ&<6  
    ?_Z -} f  
    波长设定,颜色选为绿色
    }^ ,D~b-nB  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    6[c|14l  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane /#H P;>!n  
    Rqp#-04*W  
    创建平面探测器(plane)
    Z?!AJY  
    , f$P[c  
    6) 创建分析面 L-C^7[48=  
    k_7b0 dr%F  
    ;p`to"6IFD  
    H?J:_1  
    光线滤光器设置 kwc Cf2  
    7) 执行光线追迹 4Z~ nWs  
    )`f-qTe  
    \&;y:4&l8  
    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。 j2UQQFh  
    UGy3 B)  
    8) 优化设定 i\ X3t5  
    "g&f:[a/  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Y6VJr+Ap(  
    Td'(RV  
    定义变量
    n+ebi>}P  
    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)
    :VZS7$5  
    9) 优化 <TtPwUX  
    e8^/S^ =&d  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 wTU$jd1;+  
    4=Ru{ewRV  
    A%Ka)UU+n  
    O& Sk}^  
    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
    &zX  W  
    EHm*~Sd  
    10) 光线追迹与结果分析 vxEi C:&]  
    ZZI} Ot{  
    `y.4FA4"8  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ?%hd3zc+f  
    ~rdS#f&R2  
    m[v0mXE  
    优化后透镜的面型如下: 9U6$-]J  
    透镜渲染效果
    S*h^7?Bu  
    QQ:2987619807
     
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