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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 Yyw9IYB;  
    z SjZTA/Z  
    本文您将会学到如下内容: qOAP_\@T  
    透镜基本参数输入; XZ2 ji_D  
    优化变量与评价函数设定; h1y3gl[;TD  
     优化; O;$}j:;KF  
     照度分析; ;Fd1:"1pP  
    ?w&?P}e +  
    2. 操作流程 ve\@u@K^  
    P'<j<h6  
    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!KrL  
    1+ [,eq  
    ,&g-DC ag  
    2) 创建透镜 a]J>2A@-I  
    8K@e8p( y  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 3[@:I^q  
    |"[;0)dw^  
    cYvt!M\ed  
    3) 输入透镜参数 >}/T&S  
    );?tGX  
    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; >|0 I\{ C  
    M,cz7,  
    >QPCYo<E  
    3NdO3-~)  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    JE#H&]  
    4) 创建LED光源 '@zMZc!  
    o?+?@Xb'  
    n<F3&2w  
    光源类型为Random plane ; 1r5Z$3t\  
    光线数为10000; =BbXSwv'(  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 7jr+jNsowj  
    形状选为椭圆; 8Q0/kG  
    7<(kvE*x  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. p@h<u!rL8  
    半径选择60度 lv~ga2>z  
    类型选择 Lambertian ?X\uzu  
    形状选择 Elliptical )TBm?VMe  
    +Y2D @K?)  
    波长选择默认默认波长 0g Hd{H=  
    Power默认为1 watts |+Z-'k~Q  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm YS<KyTb"  
    3Vk\iJ  
    LED光源设定办法 &i6JBZ#~,  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) /( 9.Fqe(  
    XsSDz}dg  
    波长设定,颜色选为绿色
    .bRtK+}F#  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    h\5~&}Hp  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane hpq\  
    h A '>  
    创建平面探测器(plane)
    F>?~4y,b7  
    dz/3=0  
    6) 创建分析面 &'/bnN +R  
    P,#l~\  
    sp_19u  
    z~i>GN_  
    光线滤光器设置 + (`.pa z@  
    7) 执行光线追迹 Tt_QAIl  
    I9nm$,i]7  
    hVCxwTg^X  
    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。 mZ0_^  
    }0>\%C  
    8) 优化设定 @Hr1.f  
    J:IAs:e`  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 DZ:$p.  
    UnyJD%a  
    定义变量
    Z4{N|h?  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    d_ &~^*>  
    9) 优化 /8,cF7XL*  
    :>jzL8  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 0OnqKgf  
    oJc7a z  
    eMP0BS"  
    VK|$SY(  
    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
    q1A0-W#4  
    N0YJ'.=8,  
    10) 光线追迹与结果分析 mhNgXp)_56  
    Xa$tW%)  
    !1<>][F  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 461p4)  
    #BI6+rfv|  
    .|y{1?f_  
    优化后透镜的面型如下: %.:]4jhk  
    透镜渲染效果
    b\xse2#  
    QQ:2987619807
     
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