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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 o\3L}Y  
    m|:_]/*qE  
    本文您将会学到如下内容： ,Qnd3[2[  
    透镜基本参数输入； (r D_(%o  
    优化变量与评价函数设定； #[`:'e  
     优化； JaL%qco  
     照度分析； .sj^{kGE  
    6w(6}m.L^  
    2. 操作流程 Yo("U8:XX  
    nY`RR C  
    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。 Hr]h J c  
    ktdW`R\+  
    /S(zff[at  
    2) 创建透镜 HAJ7m!P  
    pFHz"]  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens (Yis:%c\!  
    q11>f   
    t{WzKy  
    3) 输入透镜参数 !gv`F E9y  
    FTQ%JTgT  
    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； 8qEVOZjV&  
     dnb)/  
    D?8rO"  
    T<w5vqFDu  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    tP2qK_\e=  
    4) 创建LED光源  $W9{P;  
    ^,;z|f'% *  
    m$W <  
    光源类型为Random plane ; \&iP`v`K  
    光线数为10000； .%Ta]!0  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； [vHv0"   
    形状选为椭圆； }c}| $h^Y  
    ulkJR-""&  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. n>^Y$yy}!  
    半径选择60度 r.>].~}4  
    类型选择 Lambertian r;Gi+Ca5  
    形状选择 Elliptical (s7;^)}zx  
    R%qGPO5Z\c  
    波长选择默认默认波长 [I$ BmGQ  
    Power默认为1 watts ]):<ZsT  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm }`v~I4i  
    Eg2[k.{P  
    LED光源设定办法 kMOpi =Z1  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） YH%'t= <m  
    X(\fN[;  
    波长设定,颜色选为绿色
    we;G]`@?  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    I>[RqG  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane fe_yqIdk  
    |&[L?  
    创建平面探测器(plane)
    -"h;uDz|z  
    Pp`*]Ib  
    6) 创建分析面 `}l JH i  
    2#<xAR  
    8-_QFgY  
     7_mw%|m6@  
    光线滤光器设置 l*kPOyB  
    7) 执行光线追迹 'eJ+JM<0%  
    1QU:?_\6@t  
    9v }G{mQ#  
    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。 7A\~)U @  
     MwR 0@S}*  
    8) 优化设定 0LfU=X0#7  
     jGEt+\"/QJ  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 +S R+x/?z  
    -x'z XvWZ  
    定义变量
    qd#sY.|1  
    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)
    DVK)2La  
    9) 优化 /u0' 6V  
     tvu!< dxZ  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 |pmZ.r  
    `xywho%/Y  
    8&Oa_{1+Q  
    91q8k=p  
    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
    T.We: ,{  
    dd\n8f  
    10) 光线追迹与结果分析 VsN pHQG]  
    =9z[[dQ|L  
    <%Ostqj  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 GHsilba  
    t: IN,Kl4  
    l"!Ko G7  
    优化后透镜的面型如下： u6MzRC  
    透镜渲染效果
    ~5 *5  
    QQ：2987619807
     
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