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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 p!k7C&]E  
    8-y{a.,u.  
    本文您将会学到如下内容: ={LMdC~5X  
    透镜基本参数输入; z1^gDjkZ  
    优化变量与评价函数设定; \J+*  
     优化; =K{\p`?  
     照度分析; TuW%zF/  
    ^Y-]*8;]  
    2. 操作流程 tmqY2.   
    p-1 3H0Kt  
    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。 asY[8r?U  
    cZ)}LX  
    DjSbyXvrg  
    2) 创建透镜 P!"&%d  
    \:'%9 x  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens z<B8mB  
    [D*UT#FM  
    /-bO!RTwf  
    3) 输入透镜参数 r}uz7}z %"  
    ,V*%V;  
    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; (@iMLuewK  
    Oft4- 4$E  
    n_3O-X(  
    1"pw  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    tv!_e$CR  
    4) 创建LED光源 XJLQ {  
    +la2n(CAK  
    Qg6 W5Hc  
    光源类型为Random plane ; .BFYY13H  
    光线数为10000; K_K5'2dE  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; <{~6}6o  
    形状选为椭圆; %/9 EORdeH  
    `'V4PUe  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. XS$OyW_Q  
    半径选择60度 7O, U?p  
    类型选择 Lambertian ;|UF)QGa2  
    形状选择 Elliptical 7"8hC  
    ` AY_2>7  
    波长选择默认默认波长 ss5 m/i7  
    Power默认为1 watts <!pY$  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm y#XbJuN/  
    r2k2%nI-J  
    LED光源设定办法 ?.D3'qv  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) |g=="  
    byv[yGa`  
    波长设定,颜色选为绿色
    <Qxh)@ N  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    V{<xf f  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane EY \H=@A  
    b, :QT~g=  
    创建平面探测器(plane)
    <n(*Xak{a  
    _1U1(^)  
    6) 创建分析面 ?wO-cnl  
    6P';DB  
    ;pnD0bH  
    8>7& E-  
    光线滤光器设置 4q<=K=F  
    7) 执行光线追迹 Zfyo-Wk  
    L:9F:/G  
    H/Llj.-jg  
    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。 23h% < ,  
    8jyG" %WO  
    8) 优化设定 +Z85HY{  
    t*?0D\b 2  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 6H'HxB4  
    EOm:!D\  
    定义变量
    i\dc>C ;  
    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)
    B9wPU1  
    9) 优化 vBog0KD);s  
    A\#iXOd  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 a<@N-Exr  
    hEw- O;T0  
    CP6LHkM9  
    v'BZs   
    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
    V =-WYu  
    f aLtdQi  
    10) 光线追迹与结果分析 -N"&/)  
    yR4|S2D3xn  
    ;6!Pwb;hY  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 v{A KEX*  
    H=\3Jj(4  
    Ud!4"<C_  
    优化后透镜的面型如下: =MvjLh"s  
    透镜渲染效果
    Pcw6!xH  
    QQ:2987619807
     
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