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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 +*`kJ)uP  
    2yFT` 5+H4  
    本文您将会学到如下内容: Yv)c\hm(7j  
    透镜基本参数输入; xCWS  
    优化变量与评价函数设定; @(*A<2;N  
     优化; o~CEja &(  
     照度分析; bJ9*z~z)e  
    ?7lW@U0  
    2. 操作流程 `'5vkO>  
    HCkfw+gaV  
    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。 !%t2Z QJq  
    \Wg_ gA  
    %CnNu  
    2) 创建透镜 z Fj|E  
    Q}l~n)=  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 0s{7=Ef  
    L^Q;M,.c;  
    a9 q:e  
    3) 输入透镜参数 5`:d$rv  
    X<$DNRN  
    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; 9LBZMQ  
    D@.qdRc3  
    SYf1dbc..u  
    ~#P]NWW%.  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    OAiv3"p  
    4) 创建LED光源 3O Ks?i3A  
    zG/? wP"  
    G3]#Du  
    光源类型为Random plane ; l\Ww^   
    光线数为10000; '3sySsD&O  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; .m\0<8C  
    形状选为椭圆; KZ#\ >  
    =O8>[u;  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Ya!%o> J%t  
    半径选择60度 k.c.7%|~;  
    类型选择 Lambertian +?Cy8Ev?  
    形状选择 Elliptical uM,Ps}  
    7Nk|9t  
    波长选择默认默认波长 S-Bx`e9'  
    Power默认为1 watts ,LSiQmV5  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm gJ9"$fIPc  
    v4'kV:;&  
    LED光源设定办法 uPYH3<  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) T*=*$%  
    bX:h"6{=R  
    波长设定,颜色选为绿色
    y:Of~ ]9@  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    W\w#}kY  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane f.66N9BHL,  
    7OG:G z+)x  
    创建平面探测器(plane)
    Su? cC/  
    rMZuiRz*  
    6) 创建分析面 XQfmD;U  
    <;~u@^>  
    b8YdONdy  
    ~7*2Jp'  
    光线滤光器设置 SZ$WC8AX  
    7) 执行光线追迹 z,^~H  
    hh%?E\qM  
    *W^ZXhrZ  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 +DR$>a  
    #RU8 yT  
    8) 优化设定 Vr( Z;YO  
    {]dtA&8(  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 PR$;*|@  
    w=rD8 @  
    定义变量
    gM=:80  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    |vGHhzZ|  
    9) 优化 \#B<'J9.`  
    LfFXYX^  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 fbbbTZy  
    n;N79`mZC  
    4sn\UuKyL  
    Bi :!"Nw[X  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    S 593wfc  
    r-.@MbBm  
    10) 光线追迹与结果分析 ^V96l Kt/  
    *0eU_*A^zO  
    dpNERc5  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 FN=WU< 5  
    GbL1<P$V  
    pb)8?1O|s  
    优化后透镜的面型如下: SZHgXl3:  
    透镜渲染效果
    }b&S3?ONt  
    QQ:2987619807
     
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