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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 WV#%PJ  
    WC|.g,9#  
    本文您将会学到如下内容: A` AaTP  
    透镜基本参数输入; p~9vP)74u  
    优化变量与评价函数设定; AiK  
     优化; 8'f4 Od ?  
     照度分析; R0L&*Bjm  
    <oo  
    2. 操作流程 pGK;1gVj  
    9Iz%ht  
    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。 kn>$lTHQ  
    86\S?=J-b  
    :@!ic<p  
    2) 创建透镜 T+<A`k: -  
    x >^Si/t  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens <~n$1aA  
    H8`(O"V  
    9M1d%jT  
    3) 输入透镜参数 d\ ~QBr?  
    W~p/,HcM  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 4y5UkU9|  
    yZ7,QsEsN  
    YJl("MZ  
    V`7FKL@"  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ]f_6 '|5 A  
    4) 创建LED光源 {FG|\nPw  
    TM|)Ljm  
    6'RrQc=q  
    光源类型为Random plane ; =@8H"&y`  
    光线数为10000; [w&$|h:;  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; h?FmBK'BAd  
    形状选为椭圆; l+g9 5m jP  
    zA!0l*H  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. BYo/57&:  
    半径选择60度 dGFGr}&s  
    类型选择 Lambertian ?1 [\!  
    形状选择 Elliptical !Wy[).ZAf  
    K%Rj8J7|u?  
    波长选择默认默认波长 GR"Eas.$  
    Power默认为1 watts Wf&W^Q  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 1[t=XDz/e  
    p mFk50`  
    LED光源设定办法 9gEssTkts  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) {s_+?<l  
    pKjoi{ Z  
    波长设定,颜色选为绿色
    C$@yG)Pj   
    功率设定(在Power units选择Watts)
    r@o6voX  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane .LuB\o$  
    q=DN {a:  
    创建平面探测器(plane)
    pOrWg@<\L  
    ?l$Nf@-  
    6) 创建分析面 YTjkPj:  
    $Tb G+Eb8  
    j $TwL;  
    v,\R, {0  
    光线滤光器设置 8B#GbS K  
    7) 执行光线追迹 !QT'L,_  
    cn- nj]  
    ??i4z[0M  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 v (2GX  
    s9>(Jzcf9  
    8) 优化设定 _%x4ty  
    &V<W>Y>|l*  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 6Kj'Zy VL  
    Cua%1]"4w  
    定义变量
    KPpHwcYxT  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    [M%9_CfZOy  
    9) 优化 JMS(9>+TA  
    "sKa`WN}  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 #%FN>v3e  
    9P<[7u  
    3J=Y9 }  
    V&|!RxWK  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    I Nc^L  
    _6Eu2|vM&  
    10) 光线追迹与结果分析 fbkd"7u  
    wM _ 6{  
    rO:u6."_  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 0ilCS[`b  
    :Yj) CGl$  
    ZK'-U,Y.H7  
    优化后透镜的面型如下: '/I:^9  
    透镜渲染效果
    "z*:'8;E  
    QQ:2987619807
     
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