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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 *GP_ut%  
    Cg pT(E\E  
    本文您将会学到如下内容: on?/tHys  
    透镜基本参数输入; 'V#ew\  
    优化变量与评价函数设定; ]0 RXo3  
     优化; e"#D){k#  
     照度分析; 1m;*fs  
    Z4ioXl  
    2. 操作流程 f<Tz#w&6W  
    v&2@<I>  
    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。 DA`sm  
    Aq%^>YAp  
    bpa O`[*  
    2) 创建透镜 d~-p;i  
     /;6@M=6u  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens -WvgK"k  
    Y>Hl0$:=  
    Wx$q:$h@q  
    3) 输入透镜参数 zI_GdQNfN  
    6L9[U^`@  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 2, V+?'^j  
    < iI6@X>  
    WwtE=od  
    'h>5&=r  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    _/~ ,a  
    4) 创建LED光源 9,f<Nb(\  
    `(/saq*  
    qlITQKGG  
    光源类型为Random plane ; 6h6?BQSE  
    光线数为10000; rw[{@|)'z  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; -{U>} Y)  
    形状选为椭圆; 'z}M[h K]  
    ywynx<Wg  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ~vSAnjeR  
    半径选择60度 V!77YFen %  
    类型选择 Lambertian F] ?@X  
    形状选择 Elliptical _T|H69 J  
    4bev* [k  
    波长选择默认默认波长 i4zV(  
    Power默认为1 watts %=9yzIjbAt  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 76A>^Bs\/  
    _b_?9b-)D  
    LED光源设定办法 1Dya?}3  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) {XD/8m(hN|  
    X";Z Up  
    波长设定,颜色选为绿色
    ?Wg{oB@(  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    HXfXb ^~  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane BBR" HMa4  
    (s$u_aq 77  
    创建平面探测器(plane)
    [AZ aT  
    Z%5nVsm:G  
    6) 创建分析面 MATgJ`lsy  
    y (nsyA  
    S1^nC tSF  
    -*%!q$:  
    光线滤光器设置 Fu4EEi  
    7) 执行光线追迹 hkwa""-  
    Yi&-m}  
    /}$T38  
    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。 QGr\I/Y  
    w;c#drY7S  
    8) 优化设定 l{6` k<J(  
    '9 e\.  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 [ .j]V-61  
    Seq]NkgY  
    定义变量
    lH)em.#  
    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)
    7"F|6JP"$c  
    9) 优化 w}j6 .r  
    %l:|2s:  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 * {gxI<   
    UW hn1N  
    hD6JW-  
    c.(Ud`jc  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    g=xv+e  
    t{Hh&HX  
    10) 光线追迹与结果分析 XLZ j  
    Any Zi'  
    to&N22a$  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 CZJHE>  
    T9z4W]T  
    .]j#y9>&w%  
    优化后透镜的面型如下: LG=X)w)W4S  
    透镜渲染效果
    M|UxE/  
    QQ:2987619807
     
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