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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 *`2.WF@E)  
    Oxo?\ :T  
    本文您将会学到如下内容: R[KF${X4  
    透镜基本参数输入; `B6*wE-|  
    优化变量与评价函数设定; +`tl<r g;  
     优化; G&=4@pLY5  
     照度分析; <Hd8Jd4f  
    iO1ir+B\  
    2. 操作流程 P 4Vi~zMX  
    ZByxC*Cz  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 R=&9M4  
    URU,&gy=  
    `_%U K=m  
    2) 创建透镜 MDV<[${   
    G>Fk )  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens V`P8oIOh]  
    nhV\<  
    <A|X4;  
    3) 输入透镜参数  ?QA![  
    .#^ta9^t7  
    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; Pq\ `0/4_  
    bfo..f-0/Y  
    A*+pGQ  
    ]oT8H?%*Y  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    yP$@~L[!  
    4) 创建LED光源 xgDd5`W  
    +85#`{ D  
    jfmHc(fX4  
    光源类型为Random plane ; 44Dytpvg  
    光线数为10000; YcQ$nZAU  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; .8o?`  
    形状选为椭圆; A]0A,A0  
    9NF2a)&~  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. F/pq9  
    半径选择60度 ')R+Z/hG.  
    类型选择 Lambertian C@x\ZG5rA  
    形状选择 Elliptical )6+Z99w  
    f^JiaU4 [  
    波长选择默认默认波长 PP*6nW8  
    Power默认为1 watts CzMCd ~*7R  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 8y:/!rRN  
    KA $jG{ yq  
    LED光源设定办法 G)|Xj70  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) S?b^g'5m  
    ^aG$9N<\  
    波长设定,颜色选为绿色
    iGq%|o>  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    yMG(FAyu  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane [^Z)f<l  
    @%lkRU)  
    创建平面探测器(plane)
    &9Y ^/W  
    6a*?m{  
    6) 创建分析面 Pj-.oS2dA  
    mkE_ a>  
    Yg /g9$'  
    45.<eWH$*(  
    光线滤光器设置 A<h^.{  
    7) 执行光线追迹 Vc[aNpE  
    U g:  
    1d$qr`  
    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?T'@W7D  
    L@5sY0 M  
    8) 优化设定 @4t_cxmD  
    _:N=  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #fYRsVQ  
    eA{ nwtN  
    定义变量
    -Oi8]Xw^@y  
    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)
    }/w]+f*  
    9) 优化 Z~0TO-Q  
    ^h$^j  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 '[Sm w'n6-  
    LR "=(  
    &4O2uEW0  
    57fl<IM  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    kYhV1I  
    Y\,aJL$  
    10) 光线追迹与结果分析 ZveNe~D7C  
    HNRAtRvnY  
    TU6(Q,Yi|  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 .@Lktc  
    C'y4 ~7  
    pCf9"LLer  
    优化后透镜的面型如下: o)bKs>` U  
    透镜渲染效果
    jY2mn".N  
    QQ:2987619807
     
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