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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 sPZV>Q:zY  
    P\Pc/[ Z7  
    本文您将会学到如下内容: z+5u/t  
    透镜基本参数输入; YA1{-7'Q  
    优化变量与评价函数设定; 0KNH=;d}  
     优化; hO:)=}+H  
     照度分析; b{9HooQ{  
    ;[;S_|vZ=)  
    2. 操作流程 H >@JfYZ0  
    >TH-Q[  
    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。 q70YNk}  
    \&l*e  
    #b<lt'gC  
    2) 创建透镜 'Sb6 w+  
     A[wxa  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens g,{Ei]$>I  
    AVdd?Ew  
    PHE;  
    3) 输入透镜参数 JXRmu~W~l  
    /3"e3{u y  
    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; 10QNV=yK7s  
    tCF0Ah  
    4)c"@Zf  
    SIyS.!k>  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    }]Z,\lA  
    4) 创建LED光源 "pKGUM  
    ]h`E4B  
    &6~ncQWu  
    光源类型为Random plane ; tjc5>T[Es8  
    光线数为10000; XEe+&VQmY  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; qjdahVY  
    形状选为椭圆; s$3eJ|  
    55jY` b .  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. $`+~QR!h  
    半径选择60度 ?8aWUgl  
    类型选择 Lambertian uDMUy"8&!  
    形状选择 Elliptical ^LQ lfd  
    ?\/dfK:!  
    波长选择默认默认波长 o*5e14W(:  
    Power默认为1 watts h<z/LL8|  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm p-i]l.mT5  
    P^d . ,  
    LED光源设定办法 mc[_> [m  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) E]e[Ty1  
    J*W;{Vty  
    波长设定,颜色选为绿色
    Y9c9/_CSj  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    28ov+s~1+-  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane C#u)$Ds  
    SBB bniK-  
    创建平面探测器(plane)
    5qAE9G!c  
    p<^/T,&I  
    6) 创建分析面 &@.=)4Y  
    dA!f v`,6-  
    'E6gEJ  
    H2t pP~!G  
    光线滤光器设置 36Fa9P FCc  
    7) 执行光线追迹 V IRv  
    N*4IxY'vX/  
    aN);P>  
    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。 EKJc)|8  
    #I@[^^Vw  
    8) 优化设定 :!it7vZ  
    B0?@k  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 _ZE$\5>-  
    $hY]EB  
    定义变量
    -*{(#k$  
    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)
    JqV<A3i  
    9) 优化 l8 2uK"M  
    V%KW[v<G<  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 a(t<eN>b!  
    DD{@lM\vc  
    .$E~.6J %i  
    di P4]/%1  
    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
    )-Sl/ G  
    @42lpreT  
    10) 光线追迹与结果分析 \?]HqPibx  
    q,h.W JI  
    4O,a`:d1$6  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 LRlk9:QD>  
    d4=u`2w  
    0$dNrq  
    优化后透镜的面型如下: ^xu)~:} i  
    透镜渲染效果
    L\'qAfRZ  
    QQ:2987619807
     
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