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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 oxXW`C<  
    :I(gz~u6  
    本文您将会学到如下内容: ,O{ 5   
    透镜基本参数输入; G6VHl:e7z  
    优化变量与评价函数设定; TN aff  
     优化; pv SFp-:_  
     照度分析; lA 0_I"b2Y  
    B4&pBiG&f6  
    2. 操作流程 Q&Ahr  
    qk1D#1vl  
    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。 DC7}Xly(  
    lD#1"$Coz  
    yP]W\W'  
    2) 创建透镜 &YKzK)@  
    Q9zpX{JT  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens _cN)q  
    :"IH*7xp  
    tah%jRfT&  
    3) 输入透镜参数 eW,Pn'  
    (HKm2JuFG  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; j&GKpt  
    Dy@NgHe  
    A|Gqjy^;@  
    GFkte  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    )pa|uH +N  
    4) 创建LED光源 mLA$ F4/K  
    /loN Outw  
    VSFl9/5?  
    光源类型为Random plane ; jhM|gV&  
    光线数为10000; 0EU4irMa  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; bkIA:2HX  
    形状选为椭圆; lf# six  
    |XG7UH  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. kcUt!PL  
    半径选择60度 h1)\.F4G  
    类型选择 Lambertian b"bj|qF~E  
    形状选择 Elliptical >[=`{B  
    f+AIxSw  
    波长选择默认默认波长 h(sKGCG  
    Power默认为1 watts tRCd(Z,WY  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm d^^>3L!h  
    <P- r)=^  
    LED光源设定办法 N3RwcM9+;  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) %*=FLtBjo  
    a9-;8`fCR  
    波长设定,颜色选为绿色
    S3cQC`^  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    7IH{5o\e  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane t$iU|^'uV  
    M - TK  
    创建平面探测器(plane)
    J1t?Qj;f3  
    H/f= 2b  
    6) 创建分析面 -E"o)1Pj6C  
    li^E$9oWC  
    w2GY,,R  
    e~dU "  
    光线滤光器设置 -+/|  
    7) 执行光线追迹 i%w'Cs0y  
    4HAfTQ 1G  
     ^k=[P  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 8~&v\GDkF  
    j)Gr@F>  
    8) 优化设定 JJXf%o0yq  
    k2;yl _7  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 gO36tc:ce  
    VF.S)='>Eu  
    定义变量
    eO#)QoHj^  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    St<\qC  
    9) 优化 q9^r2OO  
    3kg+*]tLx  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 1|CO>)*D  
    qm@hD>W+  
    #a| 5A:g%  
    QH:i)v*  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    j!pxG5%  
    (?(ahtT4T  
    10) 光线追迹与结果分析 ;H.r6  
    de[_T%A  
    w:Vs$,  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 WObfHAp.  
    kJ >B)  
    Lm/^ 8V+  
    优化后透镜的面型如下: 4"@yGXUb  
    透镜渲染效果
    TkykI  
    QQ:2987619807
     
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