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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 ^%y`u1ab  
    oojiJ~  
    本文您将会学到如下内容: \.e4.[%[2-  
    透镜基本参数输入; #ZiT-  
    优化变量与评价函数设定; 7 gB{In0  
     优化; 6g>)6ux>aV  
     照度分析; q;AT>" =)  
    ^+?|Qfi  
    2. 操作流程 "Mmf6hu  
    cjULX+h  
    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。 d`Q7"}uZ  
    |dadH7  
    (fo Bp  
    2) 创建透镜 /&ygiH{^  
    U/qE4u1J6M  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens gdj^df+2F  
    UEzi*"-v2  
    GIHpSy`z  
    3) 输入透镜参数 \|Dei);k  
    &d`^ E6#  
    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; 6xgv:,  
    +~2rW8  
    $M"0BZQ?y!  
    r{+aeLu  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    (*l2('e#@  
    4) 创建LED光源 nq`q[KV:  
    u}H$-$jE  
    ,=[*Lo>O  
    光源类型为Random plane ; i~qfGl p6)  
    光线数为10000; i+M*J#'  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; dGgP_ S  
    形状选为椭圆; zXc}W*ymj  
    Qs+k)e,  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. evl -V>   
    半径选择60度 E1>/R  
    类型选择 Lambertian F!KV\?eM$  
    形状选择 Elliptical w.kCBDL  
    OKwOugi0  
    波长选择默认默认波长 XKLF8~y8A  
    Power默认为1 watts ?p8k{N(1  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm I>w^2 (y  
    iH)Nk^   
    LED光源设定办法 {^RG% &S  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) )@:l^$x  
    $T dC/#7  
    波长设定,颜色选为绿色
    Q2~5"  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    vrrt@y  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ]O!s 'lC  
    IKf`[_,t]  
    创建平面探测器(plane)
    .L;",E  
    .`LgYW  
    6) 创建分析面 C*wdtEGq  
    U|fTb0fB  
    Ge}$rLu]0  
    .1ddv4Hk  
    光线滤光器设置 s'2Rs^,hN  
    7) 执行光线追迹 UxPGv;F  
    r#~K[qb  
    8&a_A:h  
    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。 *PB/iVH%6  
    =l|>.\-  
    8) 优化设定 R+. Nn  
    5t'Fv<g  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 cCng5Nq,c  
    |>s v8/!  
    定义变量
    x1DVD!0~{  
    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)
    anx&Xj|=.F  
    9) 优化 NV!4(_~  
    9A;6x$s  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 9.Ap~Ay.  
    DPPS?~Pq  
    %aLCH\e  
    <:cpz* G4  
    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
    Oc-u=K,B  
    S:s 3EM  
    10) 光线追迹与结果分析 '?}R4w|)  
    0!IPcZjY7  
    (@?eLJlT  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 6:RMU  
    ;F,qS0lzE  
    ?Y!^I2Y6  
    优化后透镜的面型如下: y*KC*/'"  
    透镜渲染效果
    a2 >[0_E  
    QQ:2987619807
     
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