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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 5/ju it  
    wO%:WL$5  
    本文您将会学到如下内容: p00AcUTq  
    透镜基本参数输入; -Lb^O/  
    优化变量与评价函数设定; EQ $9IaY.  
     优化; VrxH6Y  
     照度分析; 0Wm-` ZA  
    tY=TY{RY  
    2. 操作流程 2f4c;YS  
     RZ%X1$  
    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。 0z#kV}wE  
    Af<>O$$6  
    7#3)&"j  
    2) 创建透镜 :n9^:srGZH  
    ;P~S/j[ 8  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens e6'O,\  
    ! fc)  
    3Q)>gh*  
    3) 输入透镜参数 1D6O=j\  
    AMz=HN  
    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,)ELVk1F  
    <DS6-y  
    dR:iUw:V  
    %/zZ~WIf  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    8l0 (6x$  
    4) 创建LED光源 |hoZ:  
    :5J6rj;_  
    eov-"SJB  
    光源类型为Random plane ; NkI:  
    光线数为10000; ): C4}&l  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; yRkMR$5&  
    形状选为椭圆; 0g-ESf``{n  
    J3;KQ}F.I  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. e`F|sz]k"H  
    半径选择60度 J}CK|}  
    类型选择 Lambertian W<o0Z OO  
    形状选择 Elliptical m)}MkC-  
    d2sq]Q  
    波长选择默认默认波长 BH a>2N  
    Power默认为1 watts !k9h6/ b6  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm fM.|#eLi  
    pSFWNWQ'B  
    LED光源设定办法 F2'cL@E3  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Al}PJz\  
    l.l~K%P'h  
    波长设定,颜色选为绿色
    t@M] ec  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    uD5yw #`  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 926oM77  
    Hc|U@G  
    创建平面探测器(plane)
    yTiqG5r  
    yfQE8v+  
    6) 创建分析面 k1zt|  
    2"mj=}y6  
    b%j:-^0V  
    ulJYJ+CC!  
    光线滤光器设置 ZQA C &:  
    7) 执行光线追迹 ] i2\2MTW8  
    5AU3s  
    mC(t;{  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 b0 `9wn  
    |Eu~= J7@  
    8) 优化设定 K9'*q3z  
    I3Xh[% -!  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 'U$VO q?!  
    :G/]rDtd  
    定义变量
    ,>v9 Y#U  
    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)
    \;gt&*$-  
    9) 优化 *PU,Rc()6  
    Z]\^.x9S  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 NI:N W-!  
    %=y3  
    U-<"i6mg ?  
    g>P9hIl  
    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
    tdF[2@?+  
    RGI6W{\  
    10) 光线追迹与结果分析 F*:NKT d  
    QC,(rB  
    yt: V+qdv  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 n ]}2O 4j  
    \RyA}P5 S  
    wJ*-K-  
    优化后透镜的面型如下: @6'E8NFl  
    透镜渲染效果
    $OoN/^kv  
    QQ:2987619807
     
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