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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 ^,qi` Tk  
    <x *.M"6?  
    本文您将会学到如下内容: C0Z mv  
    透镜基本参数输入; a^>0XXr}Y  
    优化变量与评价函数设定; O'*KNJX  
     优化; 9s7sn*aB#5  
     照度分析; [}}?a   
    l`M{Ravvn*  
    2. 操作流程 sFuB[ JJ}  
    >$j?2,Za(V  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 3o5aB1   
    9{]U6A*K0w  
    >hQeu1 ~W  
    2) 创建透镜 3dTz$s/[  
    Ko|nF-r_  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens wsYvbI!  
    ~7IXJeon  
    tN&4t xB  
    3) 输入透镜参数 w9Bbvr6  
    YzNSZJPD  
    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; ,4M7:=gf  
    XvETys@d  
    ' @i0~  
    B+:/!_  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    FL*qV"r^n  
    4) 创建LED光源 o'O;69D]tX  
    ?S9? ?y/  
    :[YHJaK  
    光源类型为Random plane ; )7jjfD\  
    光线数为10000; 589hfET  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Y@B0.5U2  
    形状选为椭圆; (?4m0Sn>#h  
    ^h\& l{e  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. dxfF.\BFDn  
    半径选择60度 *oZ]k`-!8  
    类型选择 Lambertian !Lkk1z o  
    形状选择 Elliptical |Lf>Z2E  
    Pfi|RTX$'*  
    波长选择默认默认波长 XT+V> H I  
    Power默认为1 watts @ >_v/U'  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm DXA<m2&64N  
    ?i'N 9 /(  
    LED光源设定办法 ]t0]fb[J  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) *Cf5D6=Q  
    Bl[4[N  
    波长设定,颜色选为绿色
    I(m*%>  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    S7a05NO  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane )<YfLDgTs  
    Sq22]  
    创建平面探测器(plane)
    ,6VY S\a3  
    ./5LV)_`  
    6) 创建分析面 8_$[SV$q  
    t^Z-0jH  
    |xYr0C[Pq  
    +q*WY*gX  
    光线滤光器设置 4, EX2  
    7) 执行光线追迹 =)b!M^=X-a  
    !U::kr=t  
    (E(J}r~E  
    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。 R ?62g H  
    Mbm'cM&}  
    8) 优化设定 da ' 1 H  
    ~dXiyU,y2  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 2 o)8'Lp  
    ==#mlpi`S[  
    定义变量
    Q&5s,)w-  
    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)
    xqSoE[<v  
    9) 优化 t]gZ^5  
    )x5t']w`K  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 8yCt(ms  
    _w}l,   
    B)/L[ )S  
    Z1}@N/>>  
    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
    ,tTq25~H\  
    "%(SLQOyy  
    10) 光线追迹与结果分析 %fuV]  
     LA]UIM@  
    -#Bk  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 jhR`%aH4  
    +7 \"^D  
    +-r ~-bs  
    优化后透镜的面型如下: Uee(1  
    透镜渲染效果
    9 1.gE*D  
    QQ:2987619807
     
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