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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 US<l4  
    MdnapxuS  
    本文您将会学到如下内容: *"V) h I5  
    透镜基本参数输入; ,y)V5 c1  
    优化变量与评价函数设定; .07k G]  
     优化; uOx"oR|  
     照度分析; a!&<jM  
    t&o&gb  
    2. 操作流程 )SaMfP1=v  
    1#XZVp;M  
    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。 \XbCJJP  
    Ibv`/8xh  
    WXa<(\S\V  
    2) 创建透镜 f5*hOzKG6  
    LO,:k+&A+  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens NC"X{$o2  
    Upc_"mkI.  
    $F@ ,,*  
    3) 输入透镜参数 p-6T,')  
    g9F?j  
    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; Dd:48sN:Jq  
    K{iC'^wP  
    gS!zaD7Nr  
     %d0BQ|  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    *3(mNpi{_  
    4) 创建LED光源 PSU}fo  
    >%c>R'~h  
    lG`%4}1  
    光源类型为Random plane ; u y13SkW  
    光线数为10000; G9~ 4?v6:  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; S0lt _~  
    形状选为椭圆; xH>j  
    eY`o=xN  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. p|w0 i[hc  
    半径选择60度 dTQW/kAHQ  
    类型选择 Lambertian 3 5p) e c  
    形状选择 Elliptical aco w  
    PebyH"M(  
    波长选择默认默认波长 ;y-sd?pAk  
    Power默认为1 watts iE^=Vf;  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm $v1_M1  
    ,HK-mAH   
    LED光源设定办法 &[5pR60  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) xC 4L`\  
    |+Tq[5&R  
    波长设定,颜色选为绿色
    CWSc#E  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ka*#O"}L8  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Cr YPcvd6  
    wB"`lY   
    创建平面探测器(plane)
    SnY{|  
    {vp*m :K  
    6) 创建分析面 rw[Ioyr-  
    *_K*GCy  
    C~04#z_$  
    `r&]Ydu:  
    光线滤光器设置 G|z%T`!U1;  
    7) 执行光线追迹 [$ z-  
    ~P'i /*:  
    (P-$tHt  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 wQ81wfr1:  
    =G`g-E2  
    8) 优化设定 H'&[kgnQ@  
    m{r#o?  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ?$VkMu$2k  
    -0P9|;h5  
    定义变量
    !i\ gCLg2_  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    P[tYu:  
    9) 优化 ZKai*q4?  
    \q^:$iY~  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 @I#uv|=N  
    ^ U~QQ  
    Yh; A)N p  
    o_03Io ~Bf  
    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
    / |isRh|  
    M[(pLYq:  
    10) 光线追迹与结果分析 )T^xDx  
    -\2hSIXj  
    ?/8V%PL~$  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 J|`.d46  
    Z}.ZTEB  
    S q{@4F}d  
    优化后透镜的面型如下: DKF '*  
    透镜渲染效果
    %^[D+1ULb  
    QQ:2987619807
     
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