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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 [9,34/i  
    l;vA"b=]  
    本文您将会学到如下内容： m4 :"c"  
    透镜基本参数输入； 6UAw9 'X8  
    优化变量与评价函数设定； Je#vu`.\\  
     优化； Hr!%L*h?  
     照度分析； IIUTo  
    l ^;=0UR_  
    2. 操作流程 U{PFeR,Uk  
    ,Lr}P  
    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。 <59G  
    +{[E Ow  
    n+w$'l  
    2) 创建透镜 +W#["%kw  
    g]m}@b6(h  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens S)W(@R+@4  
    #p/'5lA&j  
    ](SqLTB+?  
    3) 输入透镜参数 :Nl.< 6+  
    0s%]%2O N  
    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； r)Fd3)e   
     G ;  
    ?jH u,  
    C0-,<X  
    将第二面的圆锥系数改为-1
     "xp>Vj  
    4) 创建LED光源 8rM1kOCf  
    'OvyQ/T  
    %)PQomn?  
    光源类型为Random plane ; Qvm[2mb  
    光线数为10000； ({9P, D~2  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； 7&*d]#&~j  
    形状选为椭圆； w_9[y  
    u!9bhL`  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 7!('+x(>  
    半径选择60度 &OP =O*B  
    类型选择 Lambertian #}aBRKZ f6  
    形状选择 Elliptical A}z1~Z+  
    K?X 6@u|h  
    波长选择默认默认波长 @2R+?2 j  
    Power默认为1 watts X DAwE  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm SS"Z>talw  
    Ufv0Xj  
    LED光源设定办法 D}L4uz?  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） ;7bY>zc(w  
    n_1,-(t  
    波长设定,颜色选为绿色
    &1M#;rE;D#  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    _T(MMc  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane A]AM|2 D  
    # PZBh  
    创建平面探测器(plane)
    A^@,Ha  
    iYb{qv_4  
    6) 创建分析面 T[]kun  
    )`-vN^1S-  
    .8/W_iC92  
     Ng+Ge5C9  
    光线滤光器设置 u,),kj<  
    7) 执行光线追迹 VDC"tSQ  
    | sZu1K  
    HQtUNtZ  
    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。 ]-tAgNzl%  
     7kH GU  
    8) 优化设定 jS'hs>Ot  
     5H |<h  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 V9<CeTl'  
    {uji7TB  
    定义变量
    iBPx97a  
    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)
    H\ONv=}7I  
    9) 优化 ?8aPd"x  
     }*3#*y "  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 QE%|8UFY  
    <n|.Z-gF\  
    ~AG."<}  
    IX y  $  
    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
    70{fl 4J5  
    NZ?|#5 3  
    10) 光线追迹与结果分析 {GM8}M~D&  
    }Q%fY&#(bp  
    ~L=Idt!9  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 Ax"I$6n>  
    dI|`"jl#  
    ?UV ^6  
    优化后透镜的面型如下： NP5;&}uv*!  
    透镜渲染效果
    sKuPV  
    QQ：2987619807
     
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