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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 (8I0%n}.Zo  
    u1uY*p  
    本文您将会学到如下内容: 7G/"!ePW6`  
    透镜基本参数输入; 5XhV+t g.  
    优化变量与评价函数设定; <ANKoPNie  
     优化; \rpu=*gt  
     照度分析; l$FHL2?Cp  
     >4Lb+]  
    2. 操作流程 * .e^s3q$  
    Y/ `fPgE  
    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。 CB~&!MdMr  
    qAm%h\  
    G -;Yua2\  
    2) 创建透镜 SbB5J> >7J  
    .Ee8s]h5W  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 'j.{o  
    =Ru i  
    u@o3p*bQ  
    3) 输入透镜参数 a7+BAma<  
     6} 9A0  
    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; -Xj+7}4  
    kxKBI{L  
    h\1_$ac  
    @g{=f55  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ?D.] c;PR  
    4) 创建LED光源 DI*xf Kt  
    wj/r)rv E  
    OvFZ&S[  
    光源类型为Random plane ; (\Dd9a8V-  
    光线数为10000; 9gFC]UVWh  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 43/|[  
    形状选为椭圆; bC&_OU:  
    W4Eo1 E  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ,3^N_>d$W  
    半径选择60度 +%FG ti$[  
    类型选择 Lambertian 5!?><{k=%  
    形状选择 Elliptical t?/#:J*_7  
    Gm*i='f!?  
    波长选择默认默认波长 j"c"sF\q  
    Power默认为1 watts *u-TNg  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 6OVAsmE  
    m86w{b$8  
    LED光源设定办法 s|q B;  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) iJq}tIk#2'  
    Jk`A}  
    波长设定,颜色选为绿色
    md<%Z4+  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    T IS}'c'C  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ;'nu9FU*O  
    -0>@jfP^D  
    创建平面探测器(plane)
    0|d%@  
    ecr pv+  
    6) 创建分析面 6N]v9uXZ  
    x5{ zGv.j  
    KSLyU1W  
    sR#( \  
    光线滤光器设置 >V NMQ  
    7) 执行光线追迹 NC0x!tJ#7  
    Lx2.E1?@  
    3C.bzw^  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 nE,"3X"   
    oZ!rK/qoA  
    8) 优化设定 Vk[m$  
    _pW\F(+8  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 MvObx'+  
    o-/Xa[yC  
    定义变量
    eRD s?n3F  
    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)
    IX-ir  
    9) 优化 sHKT]^7  
    DUa`8cE}  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 8W#whK2El  
    pnDD9u-4;  
    5&6S["lt  
    2T iUo(MK  
    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
    > `u} G1T\  
    YwEXTy>0  
    10) 光线追迹与结果分析 <1V!-D4xu  
    WFy90*@Z  
    ;Cm%<vW4!  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 6EJ,czt(  
    *YYm;J'  
    KUZ'$oKg  
    优化后透镜的面型如下: ]{Iy<  
    透镜渲染效果
    f5^[`b3H  
    QQ:2987619807
     
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