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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 \$,;@H5I^  
    1B{u4w7S4e  
    本文您将会学到如下内容: BQgK<_  
    透镜基本参数输入; L1SZutWD?  
    优化变量与评价函数设定; o8A(Cg}  
     优化; "GxQ9=Z  
     照度分析;  </Dv?  
    gHH[QLD=I  
    2. 操作流程 ?O#"x{Pk  
    )Ee`11  
    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。 F'@[ b   
    N71%l  
    7X/B9Hee  
    2) 创建透镜 NdI~1kemr  
    =#I/x=L:  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens +'g~3A-G  
    E@@XWU21;N  
    vWYU'_=  
    3) 输入透镜参数 vri<R8  
    ir;az{T#U  
    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; lxLEYDGFS  
    {%Q+Pzl.  
    gF|u%_y-qt  
    thh0~g0/  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    0*/[z~Z-1  
    4) 创建LED光源 j;&su=p"  
    U ,\t2z  
    l4E0/ F  
    光源类型为Random plane ; 0ol*!@?  
    光线数为10000; mw${3j~&  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; #t&L}=G{%  
    形状选为椭圆; b;G#MjQp'  
    `Y<FR  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Hh qNp U  
    半径选择60度 !ac,qj7spa  
    类型选择 Lambertian @aWd0e]  
    形状选择 Elliptical Dgz^s^fxU  
    14 hE<u  
    波长选择默认默认波长 /V>yF&p  
    Power默认为1 watts =?1B|hdo  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm _Qf310oONS  
    ff 2`4_ ,|  
    LED光源设定办法 )#025>$z  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) f] kG%JEK  
    {60U6n  
    波长设定,颜色选为绿色
    8]% e[  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    6Iv &c2  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane u_%L~1+'  
    p y%RR*4#  
    创建平面探测器(plane)
    k:`yxxYIh  
    n4Q ^   
    6) 创建分析面 #J*hZ(Pq  
    KyRcZ"  
    t`"pn <  
    lemUUl(^  
    光线滤光器设置 E Ks4N4k  
    7) 执行光线追迹 LVBE+{P\5?  
    SH1)@K-  
    ,uCgC4EP  
    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。 .]K{8[:hq  
    v4X)R "jJ  
    8) 优化设定 L<ET"&b;4  
    1C<@QrT  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 !,JV<( 7k  
    =$F<Ac;&  
    定义变量
    Amj'$G|+hj  
    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)
    ~y8KQ-1n"  
    9) 优化 #-bz$w#*  
    {1J4Q[N9m  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 *w23(f  
    I*l y 7z  
    f2Z(hYH~  
    }\aJ%9X02  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    _+}#  
    o6)U\z  
    10) 光线追迹与结果分析 L}pj+xB  
    )i$KrN6  
    VqnM>||  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 x^)W}p"  
    K4Hu0  
    "g&hsp+i"A  
    优化后透镜的面型如下: Nh"U~zlh  
    透镜渲染效果
    m,PiuR>  
    QQ:2987619807
     
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