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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 Zcv1%hI  
    Wel-a< e  
    本文您将会学到如下内容: =8fp4# ]7  
    透镜基本参数输入; (Y!@,rKd   
    优化变量与评价函数设定; Ut8yA"Y~  
     优化; bY;ah;<  
     照度分析; U)+Yh  
    UMw1&"0:  
    2. 操作流程 \=4[v-3 H  
    h4S,(*V$!  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 q!9SANTx  
    (~N &ov  
    h{kAsd8 G  
    2) 创建透镜 Q5/".x^@  
    C jsy1gA  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens .QzHHW4&0  
    'cT R<LVo  
    *^Wx=#w$V  
    3) 输入透镜参数 {KE858  
    =\?KC)F*e  
    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; /WB^h6qg  
    Ylll4w62N  
    M"#xjP.  
    %X O97  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    >c?Z.of  
    4) 创建LED光源 zVYX#- nv  
    [L"(flY(E  
    `TOm.YZG  
    光源类型为Random plane ; 9#iu#?*B  
    光线数为10000; NI \jGR.  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Q\Fgc ;.U  
    形状选为椭圆; cRK1JxU  
    %<DXM`Y  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. kf>oZ*/  
    半径选择60度 \SS1-UbL  
    类型选择 Lambertian } O8|_d  
    形状选择 Elliptical )VID ;l;4  
    N)03{$WM  
    波长选择默认默认波长 e-ILUzT  
    Power默认为1 watts S v$%-x^t  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm AF>J8V  
    YgC J s;  
    LED光源设定办法 DDyeN uK  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Ua)ARi %  
    VlXUrJ9&  
    波长设定,颜色选为绿色
    DZ |0CB~  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    D|@*HX@_Xp  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane c=K . |g,  
    +ZEj(fd9  
    创建平面探测器(plane)
    iF?4G^  
    %Iw6oG  
    6) 创建分析面 ,8nu%zcVn  
    (PE x<r1   
    nxkbI:+t  
    K2<"O qp_W  
    光线滤光器设置 1WRQjT=o  
    7) 执行光线追迹 W~z 2Q so  
    'z8?_{$   
    {M96jjiInf  
    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。 Pk!RgoWF  
    D |kdk;Xv  
    8) 优化设定 ]*|+06  
    ) gbns'Z<  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 gE]6]L  
    > L_kSC?  
    定义变量
    c! vtQ<h-  
    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)
    9AO`Zk{/Ez  
    9) 优化 zgXg-cr  
    DJvmwFx  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ^pruQp1X  
    N"1o> !  
    S=B?bD_,c  
    $ (/=Wn  
    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
    $L7Z_JD5  
    4u- mE  
    10) 光线追迹与结果分析 ~(OG3`W!  
    Oo^kV:.)  
    RC'4%++Nz  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 viB'ul7o  
    5]pvHc  
    4zyN>f|  
    优化后透镜的面型如下: $p:RnH\H1  
    透镜渲染效果
    R8|H*5T?+  
    QQ:2987619807
     
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