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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 gVGq  
    L@/+u+j0  
    本文您将会学到如下内容: \sk,3b-&'  
    透镜基本参数输入;  *q^'%'  
    优化变量与评价函数设定; }Eav@3h6  
     优化; * 08LW|:,  
     照度分析; W?@ ;(k  
    ?}W:DGudZ  
    2. 操作流程 As"'KR  
    IcA]<}0!"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。 m_pK'jc  
    ar6Z?v$  
    0Vg8o @  
    2) 创建透镜 w'UP#vT5&  
    }>grGr%oR  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens hVd63_OO  
    #oHHKl=M  
    U7{, *  
    3) 输入透镜参数 " I:j a7  
    \;Ii(3+v;  
    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; GLEGyT?~  
    J H6\;G6  
    U*)pUJ{&t  
    C]{43  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Zpg$:Rr  
    4) 创建LED光源 M,NYF`;a  
    3. Kh  
    ) _"`{2  
    光源类型为Random plane ; {5:y,=Y  
    光线数为10000; mL ]zkD_  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 7)z^*;x  
    形状选为椭圆; ~p^6  
    nT9B?P>  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. K`D>G<  
    半径选择60度 _z~|*7@  
    类型选择 Lambertian ~`(#sjr6KR  
    形状选择 Elliptical +wr2TT~  
    dFK/  
    波长选择默认默认波长 b v~"_)C  
    Power默认为1 watts `q".P]wtKN  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm G)G5eXXX  
    V'^Hn?1^  
    LED光源设定办法 .9PPWY;H  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) FTsvPLIv"  
    UW_fn  
    波长设定,颜色选为绿色
    l`4hWs\I  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    &82Za%  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane N*gnwrP{  
    M3!A?!BU  
    创建平面探测器(plane)
    sEm-Td+A5  
    bk44 qL;8  
    6) 创建分析面 ]nY,%XE  
    jhOQ)QE|  
    W_8N?coM  
    7j| ^ZuI+  
    光线滤光器设置 %F_)!M;x  
    7) 执行光线追迹 U@T"teGBA  
    Fuq ;4UcbL  
    F9IrbLS9c  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 nLicog)!I  
    ^YiGvZJ  
    8) 优化设定 %38HGjS  
    (?4m0Sn>#h  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 j1D 1tn  
    yK9:LXhf  
    定义变量
    3Z/_}5%"  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    :+#$=4  
    9) 优化 HueGARS  
    )S"!)\4 b  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 1seWR"  
    89n\$7Ff9  
    7W[+e&  
    ,^wjtA 3j8  
    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
    m-?hHd O  
    AwnQ5-IR\  
    10) 光线追迹与结果分析 |xYr0C[Pq  
    *'&]DJj  
    a=_+8RyVQ  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 y[`>,?ns5  
    , L_u X  
    yK+1C68A  
    优化后透镜的面型如下: UA4="/  
    透镜渲染效果
    At<D36,^"  
    QQ:2987619807
     
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