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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 K6=-Zf  
    _H@s^g  
    本文您将会学到如下内容: 0?l|A1I%   
    透镜基本参数输入; SPW @TF1  
    优化变量与评价函数设定; vFY/o,b \  
     优化; j~c7nWfX  
     照度分析; P$_Y:XI !  
    g(<02t!OT=  
    2. 操作流程 \lHi=}0  
    ^T"9ZBkb  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 =BY)>0?z  
    |#R;pEn  
    =N01!?{  
    2) 创建透镜 ==(9P`\  
    uxk&5RY  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ?6Cbx6  
    JGt4B  
    l)D18  
    3) 输入透镜参数 )/2* <jr  
    R?+Eo(0q,  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; VuFM jY  
    O; EI&  
    tp$NT.z  
    1YR;dn  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    H7G*Vg  
    4) 创建LED光源 ,0[8/)$M  
    cRz7.9-<  
    {@g3AG%  
    光源类型为Random plane ; Tz58@VYV  
    光线数为10000; #0`2wuo {  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; jEklf0Z  
    形状选为椭圆; r S/Q  
    e.G&hJ r  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. :BCjt@K}  
    半径选择60度 ]tH/87qJ  
    类型选择 Lambertian )vO Zp&  
    形状选择 Elliptical 1 Y@6oT  
    Eag->mw/~  
    波长选择默认默认波长 T2Cdw\  
    Power默认为1 watts #^<7VS!x  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm J5k \R+\H  
    g]iWD;61  
    LED光源设定办法 gm8L5c V  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) )=9\6zXS  
    TWl':}  
    波长设定,颜色选为绿色
    `j[)iok  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    :<gmgI  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane x '3<F  
    ^SxB b,\  
    创建平面探测器(plane)
    2uS&A \   
    ;z#D%#Ztq  
    6) 创建分析面 xBG&ZM4"^f  
    f'Wc_ L)  
    56u'XMB?  
    =r+u!~%@''  
    光线滤光器设置 T{]Tb=  
    7) 执行光线追迹 Y%p"RB[  
    9+@_ZI-  
    {i~qm4+o  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ^w^cYM,  
    k<"ZNQm$.  
    8) 优化设定 x*i5g`jx  
    =Z2U  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 +%eMm.(  
    Cv{rd##Y8  
    定义变量
    nfy"M),et  
    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)
    ^O#,%>1J  
    9) 优化 J\_tigd   
    #E5#{bra  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 q ]rsp0P2  
    N-3w)23*:  
    ]. 1[H~5N  
    KmEm  
    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
    -DX|[70  
    dQ`ch~HVUW  
    10) 光线追迹与结果分析 Kx*;!3-V$  
    .pu]21m=  
    !K'kkn,h  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 &kXf)xc<~  
    oQ8W0`bZa  
    ~c! XQJ  
    优化后透镜的面型如下: =B*,S#r  
    透镜渲染效果
    e_g7E+6  
    QQ:2987619807
     
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