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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 .79'c%3}  
    ZAiQofQ:2  
    本文您将会学到如下内容： Zd5fr c$  
    透镜基本参数输入； P"xP%zqo  
    优化变量与评价函数设定；  UnO -?  
     优化； RWoa'lnu  
     照度分析； +Uk/Zg w^  
    f|< *2Mk  
    2. 操作流程 7,(:vjIXd  
    (>Tu~Vo  
    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。 F5*Xx g}N  
    N:d" {k  
    4{J%`H`Q!  
    2) 创建透镜 )9PQ j  
    #=zh&`  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens dwmj*+  
    &]ImO RN  
    Gb MSO  
    3) 输入透镜参数 k'S/nF A  
    "4ovMan  
    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； G_X'd  
     evn ]n  
    ,I)/ V>u  
    TYB^CVSZ  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    H(""So7L  
    4) 创建LED光源 #^eviF8  
    O-mP{  
    Bh@j6fv  
    光源类型为Random plane ; km8[azB o  
    光线数为10000； O@EpRg1  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； #5'9T:8  
    形状选为椭圆； Z,Q)\W<'-  
    =m1B1St2  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Mb+cXdZb  
    半径选择60度 :PjHsNp;^  
    类型选择 Lambertian 0A|.ch  
    形状选择 Elliptical :GO}G`jY  
    >0u4>=#  
    波长选择默认默认波长 Pirc49c  
    Power默认为1 watts QZzi4[-as  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm F7L+bv   
    WzZb-F  
    LED光源设定办法 6R#f 8  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） /(XtNtO*  
    ^ b}_[B  
    波长设定,颜色选为绿色
    uZg Kex;c  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    \/'u(|G  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane mO]>(^c  
    Joe k4t&0<  
    创建平面探测器(plane)
    dRt]9gIsx  
    n Hy|  
    6) 创建分析面 KLlW\MF1  
    >Ei_##  
    q]<cn2  
     lS9rgq<n  
    光线滤光器设置 rT5dv3^MW!  
    7) 执行光线追迹 mZ*!$P:vy"  
    |WlWZ8]  
    nIKh<ws4z  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散，那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 fnwtD *``  
     pT.iQ J|  
    8) 优化设定 .J'}qkz~  
      [v#t  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 *N<~"D  
    (B]rINY|  
    定义变量
    IIs'm!"Y>  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread）
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准)
    1Y\g{A "  
    9) 优化 /J8y[aa  
     z4{ H=  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 WFULQQ*  
    K`768 %q  
    6:#zlKYJ  
    mKQ !@$*  
    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
    ytK h[Uo  
    !A,]  
    10) 光线追迹与结果分析 5fA<I _ D  
    JZ]4?_l  
    b_:]Y<{> f  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 ,QdUfM  
    iE!\)7y  
    c54oQ1Q&"  
    优化后透镜的面型如下： nYLq%7}k  
    透镜渲染效果
    VE6 V^6SL  
    QQ：2987619807
     
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