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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 wqy ^8N[K]  
    t3b@P4c \  
    本文您将会学到如下内容: |pW\Ec#(  
    透镜基本参数输入; >uy%-aXiVa  
    优化变量与评价函数设定; 7>n"}8i  
     优化; <9ifPSvJ  
     照度分析; qC@Ar)T  
    T2weAk#J  
    2. 操作流程 = .`jjDJ  
    l6 7KJ  
    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。 )acV-+{  
    I:$"E% >=  
    +\`rmI  
    2) 创建透镜 kus}W  J  
    M35Ax],:^  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 6I|A- h  
    #?&0D>E?k  
    8h.V4/?  
    3) 输入透镜参数 ;h~er6&   
    1R*=.i%W  
    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; Y=2Un).&  
    C1QV[bJK  
    EJm4xkYLj1  
    c Zvf"cIs  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    o\6iq  
    4) 创建LED光源 p=gX !4,9<  
    T*CME]  
    it1/3y =]  
    光源类型为Random plane ; `.^ |]|u  
    光线数为10000; z%:&#1)  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; &[j]Bp?  
    形状选为椭圆; ?CY1]d  
    'fY9a(Xt.  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 8&E}n(XE  
    半径选择60度 CMl~=[foW  
    类型选择 Lambertian -Mf Q&U   
    形状选择 Elliptical $<w)j!  
    '*R%^RK  
    波长选择默认默认波长 -]XP2}#d  
    Power默认为1 watts T bf:eVIG  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm [,g~m9  
    !buz<h  
    LED光源设定办法 :"'nK6>  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 3?E}t*/  
    A';QuWdT  
    波长设定,颜色选为绿色
    (lWq[0^N  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    h6M;0_'  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 9_huI'"p  
    cm@;*  
    创建平面探测器(plane)
    KCtX $XGL  
    1;wb(DN*c  
    6) 创建分析面 !'W-6f  
    9UD @MA  
    L`3n2DEBf  
    wk[ wNIu  
    光线滤光器设置 yV]xRaRr2  
    7) 执行光线追迹 u$\a3yi  
    FFzH!=7T?  
    3-x%wD.  
    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。 `9 [i79U  
    geGeZ5+B  
    8) 优化设定 7z'h a?  
    $[(d X!]F  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 xPC"c*  
    }5n  
    定义变量
    p^X^1X7  
    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)
    `X8@/wf#  
    9) 优化 LWmB, Zf/  
    &<1 `O  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 IXq(jhm8bL  
    f)6))  
    !j^&gRH  
    6|=j+rScv  
    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
    hbfq]v*X  
    "J19*<~  
    10) 光线追迹与结果分析 |NMO__l@  
    ISNcswN#  
    CL9yEy"V  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 OJ3UE(,I=  
    Ly #_?\bn  
    r9@AT(  
    优化后透镜的面型如下:  (^: p  
    透镜渲染效果
    BIMKsF Zt  
    QQ:2987619807
     
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