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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 _.SpU`>/f  
    c-4z8T#M^  
    本文您将会学到如下内容: \xmDkWzE  
    透镜基本参数输入; qf{HGn_9~1  
    优化变量与评价函数设定; kA9k^uR/  
     优化; zO0K*s.yK  
     照度分析; #p-\Y7f  
     gOy{ RE  
    2. 操作流程 @?& i   
    BJ{?S{"6%G  
    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。 l)V646-O,~  
    *E-MJCv  
    u/FC\xJc  
    2) 创建透镜 TW=N+ye^1(  
    N]&hw&R{Q  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens co' qVsOiH  
    olK*uD'`  
    Bk5ft4v-  
    3) 输入透镜参数 upFe{M@  
    \!*F:v0g^  
    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; ,_K:DSiB  
    qos/pm$&i  
    /bmkt@$-0  
    S`vw<u4t  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    S KGnx  
    4) 创建LED光源 #hXuGBZEI  
    M{p9b E[j  
    ;HiaX<O!  
    光源类型为Random plane ; r>G||/Z  
    光线数为10000; JvS ~.g1  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; _B\87e  
    形状选为椭圆; qJw\<7m  
    /mwDVP<z /  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. #r]GnC,  
    半径选择60度 s:I 8~Cc  
    类型选择 Lambertian GE\({V.W  
    形状选择 Elliptical ]NKz5[9D  
     1 K]  
    波长选择默认默认波长 ;|f]e/El  
    Power默认为1 watts oUB9)C~  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm T7N\b]?j@Y  
    `R*!GHro  
    LED光源设定办法 4}] In/yA  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) !ED,'d%J  
    Ld=6'C8ud  
    波长设定,颜色选为绿色
    X"%eRW&qu/  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    EdZNmL3cB  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane w<Iq:3  
    =UxKa`  
    创建平面探测器(plane)
    ?yA 2N;  
    -#g0  
    6) 创建分析面 DXK\3vf Ot  
    Zm#,Ike?#  
     5e2yJ R  
    ?l`|j*  
    光线滤光器设置 }RQ'aeVl(  
    7) 执行光线追迹 xww\L &y  
    CC]q\%y-_  
    V_KHVul  
    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。 T? ,Q=.  
    zhU^~4F  
    8) 优化设定 nDNK}O~'  
    >,f5 5  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 e(9K.3 @{  
    G ahY+$L,  
    定义变量
    )XYCr<s2"  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ,;yaYF 6|/  
    9) 优化 %gTY7LIe1z  
    RMAbu*D0  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 y <P1VES  
    Q|Nw @7$`  
    TaZlfe5z  
    I2?g'tz  
    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
    Dj w#{WR  
    DMT2~mh  
    10) 光线追迹与结果分析 %3q7i`AZ  
    Bc}e ??F  
    P}-S[[b73s  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 '@#l/9  
    lsVg'k/Z!  
    V}Pv}j:;  
    优化后透镜的面型如下: ]kH8T'  
    透镜渲染效果
    4*Z>-<W=  
    QQ:2987619807
     
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