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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 gQxbi1!;9  
    G7qG$wd8h  
    本文您将会学到如下内容: 5NS[dQG5  
    透镜基本参数输入; E9Np0M<  
    优化变量与评价函数设定; hb zC#@ q  
     优化; -@yh> 8v  
     照度分析; Pe3@d|-,MU  
    75"f2;  
    2. 操作流程 wkA+j9.  
    %Y<|;0v  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 uxtWybv  
    u37'~&o{U  
    )uj Ex7&c  
    2) 创建透镜 /'].lp  
    M=F xB;v  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens TUV&vz{  
    66/3|83Z  
    =(NB%}  
    3) 输入透镜参数 L;VoJf  
    0B@SN)<kH  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; { QHVo#  
    z=rT%lz6  
    f,V<;s  
    sYe?M,  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    s }UjGFP  
    4) 创建LED光源 4]G?G]lS>  
    YQ+tDZY8`  
    (]0%}$Fo  
    光源类型为Random plane ; ohFJZ'  
    光线数为10000; S{PJUAu  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; A'q#I>j`  
    形状选为椭圆; IE;~?W"  
    ? WF/|/  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. %X4xv_o`f  
    半径选择60度 C ~<'rO}|  
    类型选择 Lambertian q*\x0"mS/  
    形状选择 Elliptical [s"O mAy4  
    Av xfI"sp  
    波长选择默认默认波长 ]w;rfn9D  
    Power默认为1 watts UUzYbuS>&l  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 0'V5/W  
    ]Y2RqXA*  
    LED光源设定办法 h\5OrD@L  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) HG+%HUO$  
    B8B; y^b>i  
    波长设定,颜色选为绿色
    o*DN4oa)  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    _CW(PsfY  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &>%T^Y|J4  
    \hBG<nH{0  
    创建平面探测器(plane)
    V,q](bg  
    LXbP 2  
    6) 创建分析面 K[ (NTp$E  
    G]+&!4  
    EQf[,  
    |/09<F:L[  
    光线滤光器设置 BRlT7grgq  
    7) 执行光线追迹 ~(Q)"s\1I  
    >sWp ?  
    !P)O(i=  
    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。 xZ6~Ma 2z  
    }o L'8-y  
    8) 优化设定 $lLz 3YS  
    ,wIONDnLZ  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 TMig-y*[  
    G*-b}f  
    定义变量
    4WJ.^(  
    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)
    8>0e*jC  
    9) 优化 #7MUJY+ 9  
    t0IEaj75c  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ||;hci O  
    _NMm/]mN /  
    8DegN,?  
    3+@<lVew6  
    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
    \=6l9Lrj>h  
    Zg'Q>.:  
    10) 光线追迹与结果分析 >AcrG]  
    V+VkY3  
    Pmh8sw  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 maXG:l|  
    4A_[PM  
    PX<J&rx  
    优化后透镜的面型如下: )?X-(4  
    透镜渲染效果
    5 u*-L_  
    QQ:2987619807
     
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