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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 E-_)w  
    =[(1u|H 9  
    本文您将会学到如下内容: {YWj`K  
    透镜基本参数输入; Qi2yaEB  
    优化变量与评价函数设定; ,e( |,u  
     优化; NUiZ!&  
     照度分析; -h^FSW($-R  
    n[n0iz1-  
    2. 操作流程 l_iucN  
    4;Z`u.1  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 HxAq& J;xu  
    A=!&2(  
    hLGUkG?6G  
    2) 创建透镜 7}-.U=tnP  
    z %{>d#rw  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens |\@e  
    b>;>*'e  
    TYWajcch  
    3) 输入透镜参数 fJLlz$H  
    \+fP&  
    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; j(F%uUpN  
    'x<gC"0A  
    #9}KC 9f  
    *CA|}l  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    \lCr~D5  
    4) 创建LED光源 *$/7;CLq  
    |;'V":yDs  
    rtv\Pf|  
    光源类型为Random plane ; Bk a\0+  
    光线数为10000; XV1#/@H;  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; f}^}d"&F  
    形状选为椭圆; N~l(ng9'U  
    >`n0{:.1za  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ]8ua>1XS  
    半径选择60度 W*;~(hDz  
    类型选择 Lambertian NZ9=hI;iM  
    形状选择 Elliptical !vfjo[v  
    "6^tG[G%  
    波长选择默认默认波长 \6)l(b;  
    Power默认为1 watts H&E c *MT  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm iHr{ VQ  
    d]VL( &  
    LED光源设定办法 S0/@y'q3en  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) wfM$JYfI  
    ~/Aw[>_;  
    波长设定,颜色选为绿色
    pA='(G  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    IGEf*!  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 6xr$  
    bM_Y(TgJ  
    创建平面探测器(plane)
    ;5=J'8f  
    i96Pel  
    6) 创建分析面 YZ:YYcr  
    oc?,8I[P5  
    I8gGP'  
    '?E^\\"*  
    光线滤光器设置 ~-GgVi*I  
    7) 执行光线追迹 r^ S 4 I&  
    ;WJ}zjo >  
    /tc*jXB  
    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。 F)j-D(c4  
    15r,_Gp8  
    8) 优化设定 :g2?)Er-  
    ( Z\OqG  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Bt[`p\p@  
    %Z 9<La  
    定义变量
    Ul^/Dh  
    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)
    '{\VO U  
    9) 优化 #R"9(Q&  
    O;ZU{VY  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 C16MzrB}(N  
    apa~Is1  
    bsC~ 2S\o  
    A1{P"p!  
    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
    699z@>$}  
    " _jIqj6C  
    10) 光线追迹与结果分析 ^6#FqK+{u  
    1s-k=3)  
    S h=E.!  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ?Vb=W)Es  
    N)lzX X  
    oR5hMu;j+  
    优化后透镜的面型如下: sDK lbb  
    透镜渲染效果
    +G"=1sxJ  
    QQ:2987619807
     
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