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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 1wqCoDgkp  
    w0tlF:Eg  
    本文您将会学到如下内容: y.w/7iw:  
    透镜基本参数输入; M _$pqVm  
    优化变量与评价函数设定; ~>xn9vb=  
     优化; Zdj~B1  
     照度分析; ?i)-K?4Sb  
    :#I8Cf  
    2. 操作流程 2%1 g%  
    QRw3 06  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 1H-R-NNJ:  
    {Kd9}CDAZ  
    htlsU*x  
    2) 创建透镜 fC]+C(*d  
    )Qb1$%r.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Fov/?:f$  
    VH+^G)^)W  
    6SlE>b9tA  
    3) 输入透镜参数 =EsKFt"  
    p5c'gziR  
    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; X& O o1y  
    Z]uN9c  
    xgsD<3  
    J0mY=vX  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    fcD$km  
    4) 创建LED光源 X f!Bsp#\g  
    <74q]C  
    z`>a,X  
    光源类型为Random plane ; r"Pj ,}$A  
    光线数为10000; 2~Gcoda  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; XV). cW|.a  
    形状选为椭圆; c<DsCzX  
    C<6u}czA  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. &Mo=V4i>  
    半径选择60度 eV1O#FLbi  
    类型选择 Lambertian 2frJSV?  
    形状选择 Elliptical i+Ob1B@w  
    ZRD* ^9)  
    波长选择默认默认波长 h_* =_2|}  
    Power默认为1 watts m5{Y  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm T1\Xz-1  
    Y@M=6G  
    LED光源设定办法 [UR+G8X21m  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) _ CXKJ]m4  
    [$8*(d"F'  
    波长设定,颜色选为绿色
    %w/o#*j<;  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    W4|1wd}.t  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Ud`V"X  
    ZV_mP'1*  
    创建平面探测器(plane)
    }@SZ!-t%rD  
    mK@\6GOMYP  
    6) 创建分析面 -NiFO  
    3(E"$Se,f  
    Ny\iRU)fN  
    Qn[4&nUD  
    光线滤光器设置 iWGgt]RJ  
    7) 执行光线追迹 `$G7Ia_ $]  
    dm)V \?b  
    {~b]6}O  
    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。 q+WOnTS  
    e0(loWq]  
    8) 优化设定 $J=9$.4"  
    HR.S.(t[_  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 XMa(XOnX  
    f.V0uBDN  
    定义变量
    AG/nX?u7)t  
    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)
    JEU?@J71O  
    9) 优化 e>uV8!u  
    [^1;8Tbk  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 cV&(L]k>`  
    |X~T</{8i  
    xqmJPbA  
    *ZKfyn$+~  
    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
    , $78\B^  
    "aB]?4  
    10) 光线追迹与结果分析 =WJ*$j(  
    Ds&)0Iwf  
    .6(Bf$E  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 s@^GjA[6+  
    ib/&8)Y+J  
    pOlQOdl  
    优化后透镜的面型如下: pc^(@eD  
    透镜渲染效果
    &>i+2c~  
    QQ:2987619807
     
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