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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 DX}EOxO,.  
    -le:0NUwI  
    本文您将会学到如下内容: po*s  
    透镜基本参数输入; `=uCp^ +v  
    优化变量与评价函数设定; W0tBF&E"  
     优化; [4 g5 {eX  
     照度分析; H|0B*i@81  
    nuw90=qj!]  
    2. 操作流程 f<xF+wE  
    j_&/^-;e  
    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。 kOVx]=  
    h?.6e9Y4  
    86/CA[Y-  
    2) 创建透镜 $LAaG65V  
    wz.Il-sm  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens *{Wh- bc  
    vnk"0d.  
    N TXT0:  
    3) 输入透镜参数 ;PaB5TT(  
    AbZ:AJ(  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; x?:WR*5w  
    o1MbHBb  
    "M7ry9dDH  
    >G' NI?$  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    PHfGl  
    4) 创建LED光源 mb0${n~fz  
    =)Ew6} W6  
    Vt n$*ML  
    光源类型为Random plane ; mt fDl;/D  
    光线数为10000; i.cSD%*  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ~S|Vd  
    形状选为椭圆; G8QJM0VpS  
    UbC)X iO  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. |xQj2?_z*  
    半径选择60度 2r?g|< :  
    类型选择 Lambertian ]_d(YHYf  
    形状选择 Elliptical 'QeqWn  
    IZJV6clM  
    波长选择默认默认波长 4ms hB  
    Power默认为1 watts GaRL]w  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm k49CS*I  
    t=XiSj\n  
    LED光源设定办法 ?aSL'GI  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) }xLwv=Ia  
    L}>9@?;GW  
    波长设定,颜色选为绿色
    c1|o^eZ  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ed{z^!w4  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane GgA =EdJn  
    CG=#rc]vz  
    创建平面探测器(plane)
    Ug_zyfr  
    T:; e73  
    6) 创建分析面 +]uy  
    `E!t,*(*E  
    )/ s 9ty  
     V}8J&(\  
    光线滤光器设置 hJFQ/(  
    7) 执行光线追迹 jq.@<<j|$  
    ]d$)G4X 1  
    Q=e?G300#L  
    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。 WpTC,~-  
    p@cPm8L3  
    8) 优化设定 yaR|d3ef?4  
    fD,#z&  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 aEZl ICpU7  
    6K`frt  
    定义变量
    *ArzXhs[  
    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)
    ),M8W15  
    9) 优化 H[-zQ#I9  
    Jb ;el*,K  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 #7Qn\C2  
    $9W9*WQL  
    /^4)V8D_S  
    &]#D`u  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    AqN(htGvx  
    .YS[Md{  
    10) 光线追迹与结果分析 j1/J9F'  
    OmU.9PDg-  
    r\Man'h$  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 rycscE4,  
    B"+Ygvxb  
    rTmcP23]  
    优化后透镜的面型如下: )K5~r>n&  
    透镜渲染效果
    h!d#=.R  
    QQ:2987619807
     
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