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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 `(;d+fof  
    z1!ya#,$  
    本文您将会学到如下内容: wO} 3i6  
    透镜基本参数输入; D]y6*Ha  
    优化变量与评价函数设定; bXq,iX  
     优化; 9YHSL[  
     照度分析; EN.yU!N.4  
    X_s;j5ur  
    2. 操作流程 F)e*w:D  
    sLbz@54  
    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。 ABhza|  
    oBqP^uT>a|  
    pzU">)  
    2) 创建透镜 pY=?r{@  
    /7S]%UY  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ?RWd"JTGue  
    k`)LO`))  
    AG}' W  
    3) 输入透镜参数 \07Vh6cj  
    r\],5x'xSu  
    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; (/"T=`3t  
    K 1:F{*  
    Bo%M-Gmu  
    08k1 w,6W  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    e7#=F6  
    4) 创建LED光源 I4|p;\`fK  
    ^ fK8~g;rB  
    u6r-{[W}  
    光源类型为Random plane ; rLL;NTN+/  
    光线数为10000; MiRH i<g0  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Arp4$h  
    形状选为椭圆; DA@ { d-A  
    8QC:ro  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. W]Ph:O ^5c  
    半径选择60度 L6 _Sc-sU  
    类型选择 Lambertian ;;nmF#  
    形状选择 Elliptical m(OBk;S~   
    )1x333.[c  
    波长选择默认默认波长 LiV]!*9$KG  
    Power默认为1 watts fI$, ?>  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm >MQW{^  
    *"zE,Bp"  
    LED光源设定办法 }_?7k0EZ@  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) q6_1`Ew  
    t&r?O dc&m  
    波长设定,颜色选为绿色
    z%g<&Cq  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Be]o2N;J  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane r1?LKoJOn  
    K4R jGSaF  
    创建平面探测器(plane)
    7H >dv'  
    pu>LC6m3a  
    6) 创建分析面 0e7v ?UT  
    sJM}p5V  
    T >-F~?7Sv  
    MPL2#YU/a  
    光线滤光器设置 `HJwwKd  
    7) 执行光线追迹 7L<oWAq  
    k2+Z7#2n  
    A,=l9hE'  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 *M`[YG19!e  
    RgRcW5VxK  
    8) 优化设定 5N|77AAxK  
    "R30oA#m  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 }Ql;%7  
    cxv) LOl-  
    定义变量
    jcG4h/A  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    bg=`   
    9) 优化 92tb`'  
    4@W.{|2~  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 |ITg-t  
    jS- QTG!=  
    X0P$r6 ;  
    R1m18GHQ  
    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
    ;;`KkNys m  
    6R,;c7Izhd  
    10) 光线追迹与结果分析 e| l?NXRX  
    { U<h tl4  
    ~,guw7F  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 02+^rqIx5  
    z"H%Y 8  
    y\)w#  
    优化后透镜的面型如下: dW5z0VuB$/  
    透镜渲染效果
    23fAc"@ B  
    QQ:2987619807
     
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