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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 ou=33}uO  
    ''H;/&nDX  
    本文您将会学到如下内容： D[dI_|59a  
    透镜基本参数输入； /" @cv{  
    优化变量与评价函数设定； Ie(M9QMp  
     优化； Qrw:Bva)  
     照度分析； 6"yIk4u:  
    Yc^,Cj{OM  
    2. 操作流程 "'~&D/7  
    7)*q@  
    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。 1!;4I@W(I)  
    v)JS4KS  
    ,:8 oVq>?  
    2) 创建透镜 ;]>a7o  
    oZ>2Tt%  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens B/I1<%Yk  
    ZMGC@4^F  
    6iS7Hao"  
    3) 输入透镜参数 K"8!  
    `#?]g!  
    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； o]<J&<WM  
     qVE <voB8  
    m8Rt>DY  
    S3^(L   
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Bo0f`EC I  
    4) 创建LED光源 KM/c^ a4V  
    :kvQ3E0  
    9JJk\,  
    光源类型为Random plane ; P52qtN<  
    光线数为10000； "EnxVV  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； 7`tJ/xtMy;  
    形状选为椭圆； bzh:  
    l:*.0Tj  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 7n7UL0Oc1  
    半径选择60度 2E0oLl[  
    类型选择 Lambertian EZ[e  a<  
    形状选择 Elliptical ''}2JJU{  
    ,8o Y(h  
    波长选择默认默认波长 !-4VGt&c,  
    Power默认为1 watts 0E#?H0<OeG  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm |a=7P  
    ;0-R"c)-  
    LED光源设定办法  Y+Cv9U0  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） n( zzH  
    VBz G`&NG  
    波长设定,颜色选为绿色
    6t3Zi:=I  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    ; jrmr`l=  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane aX? tnDv  
    `!<#'PR  
    创建平面探测器(plane)
    JvYs6u  
    ?N&s .  
    6) 创建分析面 ^G NL:D%6d  
    meZZQ:eSl  
    Y?:" nhN  
     =nv/ r  
    光线滤光器设置 rW+}3] !D/  
    7) 执行光线追迹 =d/$B!t{  
    _% i!LyG  
    0a:@DOzT  
    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。 yeA]j[ #  
     p5J!j I=  
    8) 优化设定 [X ]XH  
     l_pf9 !z  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 $`<-;kI  
    X?Or.  
    定义变量
    f |NXibmP  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread）
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准)
    _+}f@&"  
    9) 优化 mt4X  
     Z61L;E  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 Mg&<W#$K  
    ?L6wky{  
    BOv^L?)*Z  
    @>`qfy?  
    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
    luJNdA:t&  
    G-'CjiMu  
    10) 光线追迹与结果分析 l0eh}d  
    [Xww`OUsh  
    zEDN^K '  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 t:n$9WB)  
    N'Vj& DWC  
    DuIgFp  
    优化后透镜的面型如下： 6E9o*YSk  
    透镜渲染效果
    'rrnTd c  
    QQ：2987619807
     
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