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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 4> uNH5  
    ic5af"/(\  
    本文您将会学到如下内容： lz!(OO,g  
    透镜基本参数输入； kebk f,`p  
    优化变量与评价函数设定； eL>wKu:r  
     优化； tm/=Oc1p  
     照度分析； el U%Z9  
    )RN3Oz@H  
    2. 操作流程 (/At+MF3E  
    ^KdT,^6T  
    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。 MJh.)kd$  
    &\I<j\F2/  
    \61H(,  
    2) 创建透镜 z . Z  
    %%F, G  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens j85B{Mab&  
    wK0x\V6dJ  
    &c 2Qa  
    3) 输入透镜参数 4qQE9f xdY  
    P4HoKoj2`  
    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； Auc&dpW  
     !KJA)znx;(  
    )u+O~Y95&i  
    "f8,9@  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    KTt+}-vP^  
    4) 创建LED光源 3b\s;!  
    ]h~F%   
    IqV" 4  
    光源类型为Random plane ; pj<aMh  
    光线数为10000； w>8HS+  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； [0qswsV  
    形状选为椭圆； 9+MW13?  
    ZJW8S  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. $3B%4#s  
    半径选择60度 g0"xG}d  
    类型选择 Lambertian ,}\LC;31,  
    形状选择 Elliptical _p0gXb1m`  
    q6N{N>-D  
    波长选择默认默认波长 yZ 7)|j  
    Power默认为1 watts gaQ E'qp>  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm |JR`" nF`  
    >?OUs>}3y2  
    LED光源设定办法 +L"F]_?  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） fPHV]8Ft|  
    M*bsA/Z  
    波长设定,颜色选为绿色
    1) K<x  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    qLN\>Z,3;  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane H>D sAHS  
    34X]b[^  
    创建平面探测器(plane)
    GApvRR+Z  
    M"W#_wY;  
    6) 创建分析面 9od c :  
    BriL ^]  
    7D,nxx(`  
     @I|kY5'c  
    光线滤光器设置 u$[&'D6  
    7) 执行光线追迹 FX9WX b4w  
    (SQGl!Lai0  
    b$0;fEvIJn  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散，那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 c~/poFj  
     jbq x7x  
    8) 优化设定 "=K3sk  
     J/D~]U  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 =BN<)f^*s  
    Xs|d#WbX  
    定义变量
    :R +BC2x  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread）
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准)
    ~:k r;n2  
    9) 优化 M@7U]X$g  
     J zFR9DEt  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 4YI6&  
    #tpz74O  
    yPT o,,ca=  
    V1Ojr~iM  
    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
    k"%JyO8Y  
    =w;-4  
    10) 光线追迹与结果分析 #g@4c3um|  
    o3\^9-jmp  
    |A,.mOT  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 cUP1Uolvn  
    \!jz1`]&{  
    h8%QF'C  
    优化后透镜的面型如下： <+r~?X_  
    透镜渲染效果
    ^i8biOSZu  
    QQ：2987619807
     
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