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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 TdL/tg!  
    ?6V U4nK/*  
    本文您将会学到如下内容: (YY!e2  
    透镜基本参数输入;  ,8)aK y  
    优化变量与评价函数设定; V(=3K"j  
     优化; "\O{!Hj8  
     照度分析; p>1Klh:8.'  
    Exz(t'  
    2. 操作流程 ?OBB)hj  
    L.x`Jpq(3  
    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。 /xb37,   
    ]T>|Y0|  
    V;(Rg=5  
    2) 创建透镜 I3A xK A  
    7,3 g{8  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens hY/i)T{  
    }w5`Oig[  
    yPk s,7U  
    3) 输入透镜参数 "u3 N9  
    F-<c.0;6  
    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; &`}ACTY'P  
    *n`8 -=  
    @#::C@V]  
    uz@lz +  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    7 aN}l QM  
    4) 创建LED光源 )AXa.y  
    ,A9{x\1!  
    e^h4cC\^  
    光源类型为Random plane ; kj@m5`G  
    光线数为10000; +K61-Div  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; %iD'2e:  
    形状选为椭圆; v;:. k,E0  
    Bw4PxJs-  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ,%]x T>kH  
    半径选择60度 Z`yW2ON$'  
    类型选择 Lambertian ;|.IUXEgcF  
    形状选择 Elliptical @\Yu?_a  
    T;pe7"  
    波长选择默认默认波长 =%0r_#F%=  
    Power默认为1 watts Ombvp;  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm p2j=73$  
    ~c|{PZ9U  
    LED光源设定办法 D1~3 3;  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) c59l/qoz  
    p} i5z_tS  
    波长设定,颜色选为绿色
    |r/4 ({n  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ZZU"Q7`^  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane !;.nL-NQ  
    K2ry@haN  
    创建平面探测器(plane)
    ("_tML 8/p  
    fMIKA72>{  
    6) 创建分析面 Q);^gV  
    22"/|S  
    Gu\lV c  
    X-J<gI(Y  
    光线滤光器设置 QiQO>r  
    7) 执行光线追迹 Z{ b($po  
    qb$f,E[  
    r^!P=BS{  
    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。 v`9n'+h-c6  
    `+EjmY  
    8) 优化设定 dS"%( ?o  
     ^6Y:9+  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 "~aCW~  
    H8?Kgaj~vf  
    定义变量
    c!=^C/5Ee  
    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)
    2B&|0&WI  
    9) 优化 ~U_,z)<`)c  
    ($Y6hn+  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Wo~#R   
    L\y>WR%s  
    t"]~e"  
    9UeK}Rl^n  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    PH3#\ v.   
    mqb6MnK -  
    10) 光线追迹与结果分析 V-%Am  
     d`&F  
    aC=D_JJ\  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Jp]eFaqp  
    i-_ * 5%A  
    x1{gw 5:  
    优化后透镜的面型如下: xk$U+8K  
    透镜渲染效果
    63n<4VSH  
    QQ:2987619807
     
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