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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 kO\aNtK  
    cz9T,  
    本文您将会学到如下内容: HTCn=MZm ?  
    透镜基本参数输入; -i?-Xj#%  
    优化变量与评价函数设定; Go_~8w0<  
     优化; /v:+ vh*mS  
     照度分析; d1>Nn!m  
    2V#(1Hc!  
    2. 操作流程 JuT~~Z  
    jz;"]k  
    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。 i/U HDqZ  
    }%9A+w}o  
    ON=6w_  
    2) 创建透镜 FCEFg)c5=  
    =sW(2Im  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens wGf SVA-q\  
    vN%SN>=L<  
    3 tp'}v  
    3) 输入透镜参数 ~O}LAzGb  
    poYO  
    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; ]MP6VT  
    G? "6[w/p  
    Ytnk^/Z1L  
    |^i+Srh  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    y++[:M  
    4) 创建LED光源 XaV h.  
    n_51-^* z  
    V4 PD]5ZW  
    光源类型为Random plane ; O?9&6x   
    光线数为10000; =q( ;g]e  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; K Zw"?%H[  
    形状选为椭圆; m. G}# /  
    xCMcS~ 3/  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. {? jr  
    半径选择60度 M38QA  
    类型选择 Lambertian iii2nmiK  
    形状选择 Elliptical d[5?P?h')  
    ^{GnEqml&  
    波长选择默认默认波长 {`vF4@  
    Power默认为1 watts ~ b ;%J:  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm SAt{At  
    54w..8'  
    LED光源设定办法 N4Z%8:"pj  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) &JM|u ww?1  
    dw8Ce8W  
    波长设定,颜色选为绿色
    wTGH5}QZ+  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    61q:nWs  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane %W=S*"e-  
    !52]'yub  
    创建平面探测器(plane)
    >v9 ("  
    1O0o18'  
    6) 创建分析面 9GuG"^08  
    `)FSJV1  
    i*'6"  
    jX79Nm|  
    光线滤光器设置 vcnUb$%  
    7) 执行光线追迹 e`fN+  
    `Pv[A  
    i :wTPR  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 +^ n\?!  
    ~ r6qnC2  
    8) 优化设定 ,mR$Y T8  
    'Jww}^h1  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #y"E hwF  
    'PF?D~  
    定义变量
    vd>X4e ^j  
    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)
    f:gXXigY,  
    9) 优化 AXhV#nZt0  
    .V9/0  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 %Uj7 g>  
    Y#EM]x5!=  
    L\--h`~YU  
    p=vu<xXtD  
    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
    qh!2dj  
    b/:&iG;  
    10) 光线追迹与结果分析 ^b=9{.5  
    c8I : jDk:  
    | -l)$i@  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ,rT62w*e  
    vkWh2z  
    T> cvV  
    优化后透镜的面型如下: )'BuRN8  
    透镜渲染效果
    sBGYgBu!a  
    QQ:2987619807
     
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