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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 oRl@AhS  
    jq+:&8!8(e  
    本文您将会学到如下内容: = 8\'AU  
    透镜基本参数输入; [Mlmn$it  
    优化变量与评价函数设定; jHc/ EZB  
     优化; [.4D<}e  
     照度分析; #EO],!JM  
    s *<T5Z  
    2. 操作流程 =L}$#Y8?  
    MZSyu  
    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。 7x`4P|Uu  
    f{#Mc  
    5$ rV0X,O  
    2) 创建透镜 Xd 9<`gu  
    Jv:|J DZ'  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens r A9Rz^;xa  
    $ dHD  
    %(kf#[zQ  
    3) 输入透镜参数 aB4L$M8x  
    Py#iC#g~  
    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; < nyk:E  
    (OHd} YQ  
    g?!;04  
    JT 5+d ,  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    p2o6 6t  
    4) 创建LED光源 O}"fhMk  
    XBHv V05mv  
    OTwXc*2u]  
    光源类型为Random plane ; ij1g2^],4  
    光线数为10000; Z!qF0UDj  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; WFFpW{  
    形状选为椭圆; r#K"d  
    {X>U`0P  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. v7- d+P=  
    半径选择60度 Jl,\^)DSw  
    类型选择 Lambertian }@w Xm  
    形状选择 Elliptical QjwCY=PK!  
    fT_swh IO  
    波长选择默认默认波长 8^dsx1U#  
    Power默认为1 watts \{`*`WQF  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Nh\y@\F>  
    VEg/x z4c  
    LED光源设定办法 7S9Q{  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) sR*JU%  
    `o!a RX  
    波长设定,颜色选为绿色
    (3Z~EIZz  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    jRIm_)  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane d@t3C8  
    MEn#MT/Cz  
    创建平面探测器(plane)
    Mt`XHXTp  
    Gu9x4p  
    6) 创建分析面 f7QX"p&P  
    1_.#'U>  
    %epK-q9[  
    ._z[T@!9  
    光线滤光器设置 oJTsrc_ -  
    7) 执行光线追迹 4Vi&Y')f  
    7 }sj&  
    ss>?fyA  
    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。 !4G<&hvb  
    [M6/?4\  
    8) 优化设定 ? /Z hu  
    yLlAK,5P0o  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 7'xds  
    OT5'cl  
    定义变量
    gJ>HFid_C  
    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)
    mD p|EXN  
    9) 优化 o(@F37r{?  
    o<-+y\J8K  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 0Ti>PR5M  
    +C !A@  
    ~X -.@k'  
    W=~H_ L?/  
    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
    5K*-)F ]  
    Sm%MoFf  
    10) 光线追迹与结果分析 ]& q mV  
    %C[ ;&  
    LvNk:99:<  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 4q<:% 0M|  
    $0zH2W  
    r8~U@$BBK  
    优化后透镜的面型如下: Up$vBE8i]  
    透镜渲染效果
    f V.(v&  
    QQ:2987619807
     
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