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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 }QApeZd+q  
    >h/)r6  
    本文您将会学到如下内容: oJ4mxi@|#  
    透镜基本参数输入; 9:}RlL+cOk  
    优化变量与评价函数设定; pDq^W @Rq  
     优化; U:etcnb4w>  
     照度分析; ]`CKQ> o  
    {=pP`HD0  
    2. 操作流程 bSeL"   
    SoM ]2^  
    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。 mTb2d?NS  
    FzsS~C$wH{  
    |RvpEy7 6  
    2) 创建透镜 |~=?vw< W  
    c!(~BH3p  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ]ukj]m/@  
    ~NxoF  
    ~3*ZG  
    3) 输入透镜参数 am$-sh72  
    ~YT>:Np  
    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; &a2V-|G',  
    ,pGCgOG#}c  
    -V<=`e  
    _6QLnr&@j  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    J~yd]L>  
    4) 创建LED光源 8' g*}[  
    E%J7jA4  
    AIRVvW~($  
    光源类型为Random plane ; y!{/'{?P  
    光线数为10000; Lu#@~  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; m?kIa!GM=  
    形状选为椭圆; lG[ )8!:+  
    Ig?.*j ]  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. vI:bl~  
    半径选择60度 H?/cG_^y0  
    类型选择 Lambertian E#HU?<q8  
    形状选择 Elliptical &|&YRHv  
    );/5#b@<Y  
    波长选择默认默认波长 oRJP5Y5na  
    Power默认为1 watts #9W5  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Spr:K,  
    )1tnZ=&  
    LED光源设定办法 7gR;   
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) (j"~]T!)1  
    % &Q7;?  
    波长设定,颜色选为绿色
    &0<R:K?>N  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    w\8r h\Mvh  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane K&gc5L  
    c402pj  
    创建平面探测器(plane)
    +/_B/[e<>  
    nY5n%>8  
    6) 创建分析面 ^$s~qQQ}B  
    %>z8:oJ  
    (Ss77~W7  
    .]P;fCQmM  
    光线滤光器设置 }zfLm` vJ  
    7) 执行光线追迹 I>4Tbwy.-  
    Xy8ie:D  
    XGup,7e9  
    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。 3b[[2x_UU  
    $E@.G1T [  
    8) 优化设定 DSG +TA"  
    fM[fS?W  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 q!h*3mNm  
    (LvOsr~  
    定义变量
    @aPu}Hi  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    Vi -!E  
    9) 优化 !m O] zn  
    +mQC:B7>  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 . eag84_  
    VEYKrZA  
    n YMf[kW  
    'N,NG$G2  
    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
    AiHDoV+-  
    YHv,Z|.w  
    10) 光线追迹与结果分析 PNxO \Rc  
    Va[dZeoy  
    2dJ)4  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 )*<d1$aM  
    lG^nT  
    snzH}$Ls  
    优化后透镜的面型如下: AeQ&V d|  
    透镜渲染效果
    B46H@]d#7K  
    QQ:2987619807
     
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