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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 HP. j.  
    +To{Tm-  
    本文您将会学到如下内容: <z%zz c1s  
    透镜基本参数输入; Q++lgVh)E  
    优化变量与评价函数设定; zg)Z2?K|;u  
     优化; C% }FVO\c  
     照度分析; -7'>Rw  
    ztgSd8GGE  
    2. 操作流程  Cj_cu  
    `Kpn@Xg  
    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。 s7(mNpo  
    =6ZZ/+6b  
    7$Bq.Lc#z  
    2) 创建透镜 }4#%0x`w  
    3)atqM)i  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens k/j]*~"  
    mAk)9`f/  
    ,D+pGxbr   
    3) 输入透镜参数 HS="t3  
    UXDd8OJL  
    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; Rl.3p<sX  
    xo6-Y=c8  
    S,n*1&ogj  
    qI^6}PB  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    %^2LTK(P  
    4) 创建LED光源 $;@^coz9U  
    Dx4?6  
    (](:0H  
    光源类型为Random plane ; hG uRV|`  
    光线数为10000; ~>k<I:BtrT  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; &]ts*qCEL  
    形状选为椭圆; #=OKY@z/  
    GBHv| GO  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2%. A{!  
    半径选择60度 CS:j->  
    类型选择 Lambertian x: `oqbd  
    形状选择 Elliptical 9=ns.r  
    C6M|A3^T  
    波长选择默认默认波长 g.SFl  
    Power默认为1 watts R',Q)<  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm *q=pv8&*s  
    Nm\0>}  
    LED光源设定办法 |XtN\9V.  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) *_!nil3(i  
    A'c0zWV2  
    波长设定,颜色选为绿色
    8jMw7ti  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    -ce N}Cb3  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane /v U$62KA  
    jdK~]eld=  
    创建平面探测器(plane)
    =;l .<{<VH  
    E2Q;1Re@  
    6) 创建分析面 K#%L6=t$<  
    I ^?TabL  
    p3&/F=T;)  
    V\W?@V9g-  
    光线滤光器设置 ~-.}]N+([  
    7) 执行光线追迹 O6pswMhAc  
    Mi%i_T^i  
    @mSdksB/L  
    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。 AA6_D?)vv  
    ='`z  
    8) 优化设定 a:r8Jzr  
    -+Axa[,5=  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 EeIV6ug  
    yH|[K=?S[  
    定义变量
    }3E@]"<cVR  
    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)
    1p[C5j3  
    9) 优化 ai)S:2  
    :1^ R$0d  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ,|D_? D)U  
    umaF}}-Q{  
    Nj$3Ig"l  
    k@L},Td  
    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
    |]1-ck!  
    I<`K;El'  
    10) 光线追迹与结果分析 %PRG;kR  
    P"Lk(gY  
    # ` Q3Z}C  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Cc/h|4  
    Ebw1 %W KC  
    IFcxyp  
    优化后透镜的面型如下: ROlef;/A  
    透镜渲染效果
     J -tOO  
    QQ:2987619807
     
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