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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 ;" '` P[  
    7=u\D  
    本文您将会学到如下内容: thOQcOf0$  
    透镜基本参数输入; +*a:\b" fx  
    优化变量与评价函数设定; \gki!!HQ  
     优化; F=Z|Ji#  
     照度分析; XB UO  
    fBS;~;l  
    2. 操作流程 ueDG1)  
    ;gTdiwfgZ=  
    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。 v0jRoE#  
    !h}x,=`z/  
    `Q<hL{AH  
    2) 创建透镜 TjncW/\Z  
    r^n%PH <  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens U P GS  
    .AH#D}m  
    -wvrc3F  
    3) 输入透镜参数 R"];`F(#  
    us"SM\X#  
    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; ,m{Zn"?kS  
    M['8zN  
    29z+<?K{  
    )/HSt%>  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    `fu(  
    4) 创建LED光源 SWY?0Pu  
    qi;@A-cq  
    &=nwb4  
    光源类型为Random plane ; 1mwb&j24n3  
    光线数为10000; ]$Ky ZHj{  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; H\W60|z9  
    形状选为椭圆; z ,87;4-  
    =&U JFu  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 25XD fi75  
    半径选择60度 d2&sl(O  
    类型选择 Lambertian 6vQAeuz<Fq  
    形状选择 Elliptical 8O qG{jmG  
    i{I'+%~R  
    波长选择默认默认波长 "KcSOjvJ  
    Power默认为1 watts yP :>vFd7  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm q*{i/=~  
    m@;X%wf<U  
    LED光源设定办法 k]u0US9/  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) f7)}A/$4+  
     4>uz'j<  
    波长设定,颜色选为绿色
    Jt43+]  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    usZmf=p-r  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Y\(Q  
    c|X.&<lX  
    创建平面探测器(plane)
    8iB1a6TlL  
    T?N' k=   
    6) 创建分析面 yeFt0\=H  
    ^DS9D:oE  
    mhH[jO)  
    @2v L'6  
    光线滤光器设置 %0YwaxXPn7  
    7) 执行光线追迹 Wy.2*+5FX0  
    >k<.bEx(A  
    -_[n2\|we)  
    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。 tbJB0T|G  
    2P`hdg  
    8) 优化设定 J_ ?;On5  
    =SA@3)kHH  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 x/ {  
    yBXdj`bV  
    定义变量
    A7>0Pn%D3  
    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)
    pa N )t  
    9) 优化 @aN<nd`q)  
    ;hA>?o_i(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 H2 5Mx>|d  
    / *Z( ;-  
    K%P$#a  
    1"RO)&  
    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
    o/@.*Rj>Bg  
    'IY?7+[  
    10) 光线追迹与结果分析 DNcf2_m  
    3kx/Q#  
    ~b+4rYNxU_  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }_u1'  
    u3(zixb  
    tH,}_Bp  
    优化后透镜的面型如下: rY4{,4V  
    透镜渲染效果
    cx_FtD  
    QQ:2987619807
     
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