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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 ])!o5`ltZ  
    y7i*s^ys{  
    本文您将会学到如下内容: _&b4aW9<  
    透镜基本参数输入; X]dwX%:Z!j  
    优化变量与评价函数设定; YS%h^>I^  
     优化; +qwjbA+  
     照度分析; `u&Zrdr,  
    #hsx#x||  
    2. 操作流程 9BuSN*4  
    Oal3rb  
    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。 fk x \=  
    '5|h)Q5  
    >b{q.  
    2) 创建透镜 &Ob!4+v/GP  
    0ok-IHE<  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens !GNBDRr  
    :H wA 5Z#  
    T]=r Co  
    3) 输入透镜参数 { >)#HD  
    !_cg\K U#  
    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; LpqO{#ZG  
    2P@sn!*{1  
    4Q6mo/=H  
    f V'ZsJ N  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    csW43&  
    4) 创建LED光源 R'@9]99  
    `I,,C,{C  
    # a8B/-  
    光源类型为Random plane ; 57&b:0`p  
    光线数为10000; DRi<6Ob  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; -3=#u_  
    形状选为椭圆; D,k"PaLP  
    !*%WuyCgr4  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. F6{bjv2A  
    半径选择60度 ^8AXxE  
    类型选择 Lambertian ^>hWy D  
    形状选择 Elliptical #/<&*Pu5t  
    h* u  
    波长选择默认默认波长 m~-K[+ya`D  
    Power默认为1 watts 2 Cv4=S  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm &-B^~M*??  
    ]X ?7ZI^  
    LED光源设定办法 zIu E9l  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) s pp f  
    I ,z3xU  
    波长设定,颜色选为绿色
    xY^ %&n  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    <BMXCk  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 9E"vN  
    "q.\>MCv  
    创建平面探测器(plane)
    h_+dT  
    E4~<V=2l  
    6) 创建分析面 hUp.tK:X7o  
    pw)||Q  
    r[b(I@T +  
    IV\'e}  
    光线滤光器设置 w.YiO5|y  
    7) 执行光线追迹 G?;e-OhV  
    F|e1"PkeoA  
    @c;|G$E@3  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 #0P$M!%  
    YW( Qmo7  
    8) 优化设定 G <i@ 5\#  
    %B5wH_p  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 P;qN(2L/=<  
    Vt".%d/`7  
    定义变量
    #AL=f'2=f  
    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)
    0c<.iM  
    9) 优化 0+kH:dP{  
    5#+^E{  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ~&7MkkftM  
    `OXpU,Z 6U  
    x:7b/ j-  
    ?"i}^B`*  
    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
    (nlvl?\d  
    7|$:=4  
    10) 光线追迹与结果分析 :+z4~% jA  
    ,}EC F>  
    4,CXJ2  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 r0+6evU2  
    w&o&jAb-M  
    ZaV8qAsP  
    优化后透镜的面型如下: kT"Kyd  
    透镜渲染效果
    HUv/ ~^<  
    QQ:2987619807
     
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