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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    在线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 E7fQ9]  
    VTu#)I7A^@  
    本文您将会学到如下内容： Nnl3r@  
    透镜基本参数输入； /RxP:>hVv  
    优化变量与评价函数设定； =EP`,zqn$9  
     优化； </{Zb.  
     照度分析； C7FQc {  
    sQa;l]O:NC  
    2. 操作流程 D=-}&w_T"  
    @gD) pH  
    1) 创建之前，我们需要设置其喜好，点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框，勾选之后，其参数输入会变为曲率，所以平时设置时我们勾选此项。 LpU}.  
    [yXmnrxA  
    3F2IL)Hn  
    2) 创建透镜 |#@7$#j  
    "l56?@-x  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens %xg+UW }  
     2h   
    s1D<R,J|H  
    3) 输入透镜参数 etr-\Cp  
    ,Z@#( =f  
    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； KdR4<qVV}  
     b_31 \  
    x%}D+2ro-t  
    *p}mn#ru-  
    将第二面的圆锥系数改为-1
     VGV-t  
    4) 创建LED光源 0>sa{Z  
    !%G]~  
    r)iEtT!p*  
    光源类型为Random plane ; <k:I2LF_  
    光线数为10000； |h]V9=  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； d. wGO]"  
    形状选为椭圆； *,\"}x*  
    !g|O.mt  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. VL9wRu;  
    半径选择60度 Ga7E}y%  
    类型选择 Lambertian }%_|k^t  
    形状选择 Elliptical NKO"'   
    5*YoK)2J  
    波长选择默认默认波长 ?F"o+]i+^  
    Power默认为1 watts @t9HRL?T~  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm !=dz^f.{  
    3f7zW3F  
    LED光源设定办法 iHD!v7d7  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） PJ.\ )oP  
    <~ smBd  
    波长设定,颜色选为绿色
    Ei4^__g\'  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    4[gmA  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 7rjl-FUA~  
    = l`)b  
    创建平面探测器(plane)
    6 8tyWd}  
     Z1 D  
    6) 创建分析面 y]j.PT`Cw  
    {"ST hTZ  
    I=0c\ U}  
     8Qg10Yjy  
    光线滤光器设置 54_}9_g  
    7) 执行光线追迹 op6]"ZV-C  
    5)#j}`6  
    cJ4My#w  
    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。 -zg*p&F  
     ppAbG,7  
    8) 优化设定 B.8B1MFm  
     `n PdZ.  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 is<:}z  
    #1<m\z7l  
    定义变量
    7V"?o  
    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)
    gu k,GF9p]  
    9) 优化 fs! dI  
     Vebv!  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 Tv``\<   
    ea 3w  
    P#O" {+`  
    LqWiw24#  
    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
    6FB 0g8  
    FZ- Wgh 0z  
    10) 光线追迹与结果分析 qezWfR`  
    CD`a-]6qA  
    xs"i_se  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 t!?`2Z5  
    ^#_gk uyd!  
    Px_8lB/;  
    优化后透镜的面型如下：  Ng#psN  
    透镜渲染效果
    !<w6j-S  
    QQ：2987619807
     
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