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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 !.X.tc  
    fnu"*5bE  
    本文您将会学到如下内容: 9s$U%F6}  
    透镜基本参数输入; XSRdqU>Aun  
    优化变量与评价函数设定; L2z2}U=<  
     优化; t}p@:'  
     照度分析; +C{p%`<  
    w7kJg'X/6  
    2. 操作流程 `sHuM*  
    I4_d[O9  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 LLAa1Wq  
    t-e5ld~a  
    =[tSd)D,y  
    2) 创建透镜 j|_E$L A\  
    HeN~c<NuB  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens i8pU|VpA  
    h#}YKWL  
    qN| fEO>  
    3) 输入透镜参数 L\aBc}  
    RuRt0Sd3  
    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; +Ezgn/bS&  
    \}]iS C.2  
    Ka_S n  
    j ) vlM+  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    aw $L$7b}  
    4) 创建LED光源 dj9 ?t  
    t!;/Z6\Pb  
    Yxd X#3  
    光源类型为Random plane ; f|7u_f  
    光线数为10000; }-<zWI {p  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; IO$z%r7  
    形状选为椭圆; U yqXMbw@  
    *wbZ;rfF  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. CC >=UF  
    半径选择60度 s4= "kT]  
    类型选择 Lambertian ,w)p"[^b  
    形状选择 Elliptical ~|+zJ5  
    PH4%R]{8{  
    波长选择默认默认波长 f<jb=\}x  
    Power默认为1 watts Pt< s* (  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 72db[  
    |FR3w0o  
    LED光源设定办法 B7*}c]^6/  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) L):qu  
    ^(x^6d  
    波长设定,颜色选为绿色
    UH`hOJ?  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    P* #8 ZMA<  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane WgGm#I>K  
    -7-['fX  
    创建平面探测器(plane)
    E">T*ao  
    ,Fqz e/  
    6) 创建分析面 Zf*r2t1&P  
    ;DRTQn`m  
    !cEG}(|h  
    cd@.zg'sYn  
    光线滤光器设置 q`|CrOzO  
    7) 执行光线追迹 P1zK2sL_  
    dx_6X!=.J  
    +*nGp5=^GE  
    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。 tB(4Eq \  
    D #2yIec  
    8) 优化设定 \&xl{64  
    PFSLyV*  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 %Q|eiXD  
    XFZ~ #DT&  
    定义变量
    h\[\\m O  
    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)
    ]hw-Bu\{  
    9) 优化 > 6CV4 L  
    /ci]}`'ws  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 FpV`#6i7  
    tl8O6`<Z  
    *6ZCDm&N  
    43:t \  
    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
    +54aO  
    ]L_w$ev'  
    10) 光线追迹与结果分析 &wH:aD  
    Xg<[fwW  
    H. ,;-  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 |  FM }  
    m$Y :0_^-  
    yOXO)u1n  
    优化后透镜的面型如下: C"<s/h  
    透镜渲染效果
    Gy29MUF  
    QQ:2987619807
     
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