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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 Kay\;fXT  
    /2'l=R5#  
    本文您将会学到如下内容: u|cP&^S  
    透镜基本参数输入; [\qclW;L  
    优化变量与评价函数设定; F+ %l= fs  
     优化; bTt1yO  
     照度分析; ;0lY_ii  
    20# V?hX3  
    2. 操作流程 i1S cXKO  
    ;I?x; lH  
    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。 !Df>Q5~g  
    ey6ujV7!  
    O(6j:XD  
    2) 创建透镜 (K_{a+$[  
    Iz[ohn!f  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens K#Zv>x!to  
    m}7Nu  
    pxn@rN#*  
    3) 输入透镜参数 YmCu\+u  
    S_TD o  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 0xY</S  
    bct8~dY  
    JvK]EwR ;  
    q ~^!Ck+#*  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Y?3f Fg  
    4) 创建LED光源 mV^~  
    BOWBD@y  
    VVDW=G  
    光源类型为Random plane ; B77`azwF  
    光线数为10000; d^f rKPB  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; rsq?4+\  
    形状选为椭圆; s94 *uZ(C/  
    eC94rcb}i{  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. kD0bdE|  
    半径选择60度 ]6F\a= J  
    类型选择 Lambertian {PR "}x  
    形状选择 Elliptical !6x7^E;c  
    '/)qI.  
    波长选择默认默认波长 l6 L?jiTl_  
    Power默认为1 watts !*f$*,=^  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm x[0O*ty-*<  
    A$]s{`  
    LED光源设定办法 91]sO%3  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ]T'7+5w  
    }=}wLm#&1  
    波长设定,颜色选为绿色
    i4]oE&G  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    gJCZ9{Nl  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane \EsT1aT  
    $rlrR'[H  
    创建平面探测器(plane)
    rOz1tY)l0d  
    l*6Zh "o:  
    6) 创建分析面 #f< v%  
    Inn{mmz 1  
    wJNm}Wf  
    PfZS"yk  
    光线滤光器设置 aZ+><1TD  
    7) 执行光线追迹 :m(DRD  
    6T4I,XrY_F  
    dt^h9I2O  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 0|J_'-<  
    ,uAp;"YJeV  
    8) 优化设定 y$_@C8?H  
    5 mC"8N1)  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 hHGuD2%  
    Zk`yd8C  
    定义变量
    tc<uS%XT4^  
    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)
    AYgXqmH~+  
    9) 优化 \+l*ZNYM3  
    ?3p7MjvZ  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 wapSpSt  
    '3Lu_]I-  
    wD=]U@t`,  
    Ml7 (<J  
    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
    :n QlS  
    i'7+ ?YL  
    10) 光线追迹与结果分析 Qr9;CVW  
    Rd&DH_<+^  
    BBRL _6  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Xv|=RNz  
    m3gv %h  
    !t^DN\\#  
    优化后透镜的面型如下: ])o{!}QUl\  
    透镜渲染效果
    nuXL{tg6  
    QQ:2987619807
     
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