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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  ]i=-/  
    M5: f^  
    本文您将会学到如下内容: I8 8y9sW  
    透镜基本参数输入; =}Bq"m  
    优化变量与评价函数设定; Ej F<lw  
     优化; X+?*Tw!\  
     照度分析; ~; Ss)d  
    i ao/l  
    2. 操作流程 Haaungb"  
    N 2L/A  
    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。 nw Or  
    mhnD1}9,Ih  
    D$YAi%*H  
    2) 创建透镜 ?G* XZ0u~  
    c zL[W2l   
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens |t4k&Dkx`  
    {{tH$j?Q  
    !5? #^q  
    3) 输入透镜参数 }Xrs"u,  
    )j',e $m  
    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; ^ Gq2"rDM  
    N+"Y@X yg  
    l:z :tJ#(  
    f8lBxK  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Ty*ec%U9F  
    4) 创建LED光源 ]BO{Q+?d2  
    N#bWMZ"  
    n AoGG0$5  
    光源类型为Random plane ; {iYu x;(  
    光线数为10000; v"F.<Q  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; e,Gv~ae9  
    形状选为椭圆; Gyjx:EM  
    B(:Kw;r?  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. o%Vf#W  
    半径选择60度 t TA6 p  
    类型选择 Lambertian awHfd5nRS  
    形状选择 Elliptical ?" {+m  
    wTf0O@``6H  
    波长选择默认默认波长 l^u P?l"  
    Power默认为1 watts #E{aN?_  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 2^ ^;Q:  
    &M6)-V4  
    LED光源设定办法 6!n"E@Bwu  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) &VY;Al  
    ngsax1xO  
    波长设定,颜色选为绿色
    >m:.5][yu  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    FT[oM<M\Xd  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane >-s}1*^=oD  
    j+Y4>fL$  
    创建平面探测器(plane)
    { )'D<:T  
    6x]|IWvW  
    6) 创建分析面 6zRJ5uI,/  
    p$?c>lim  
    mIFS/C  
    ?OZbns~  
    光线滤光器设置 _8 vxb  
    7) 执行光线追迹 fX[,yc;  
    7Kk rfJqN  
    <j ;HRm  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 :`:<JA3,  
    Wq<>a;m  
    8) 优化设定 **_VNDK+  
    %f6l"~y  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 D'fP2?3FK  
    @ RTQJ+ms  
    定义变量
    c`doR(oZ  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    iUS379wM}  
    9) 优化 AN^,  
    ;f= :~go  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 uqTOEHH7  
    eb9qg.9Z  
    &0(2Z^Z>fw  
    sn5N9=\+T  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    nXi6Q+YI  
    <Cg;l<$`b  
    10) 光线追迹与结果分析 1G.+)*:3  
    5CU< ?  
    45kMIh~~X  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 T2Y`q'  
    OiM{@  
    ni2H~{]z  
    优化后透镜的面型如下: &sS k~:  
    透镜渲染效果
    T?AGQcG  
    QQ:2987619807
     
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