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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 olv&K(-ccI  
    7,)E1dx -V  
    本文您将会学到如下内容: 7<LuL  
    透镜基本参数输入; gpq ,rOIK  
    优化变量与评价函数设定; 1PVZGZxAgv  
     优化; x~k3kj  
     照度分析; <hzHrx'o{  
    +wG *qI  
    2. 操作流程 eNfH9l2k  
    PE.UNo>o  
    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。 P%B|HnG^  
    e@c8Ce|0  
    !- [ ZQ  
    2) 创建透镜 ^/%o I;O{  
    ]prw=rD  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens rHk(@T.]  
    eP (*.  
    aP(~l_  
    3) 输入透镜参数 >'n[B    
    -qpvVLR,  
    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; G%Lt>5*!nE  
    qo:Zc`t(R  
    ^WU[+H ;  
    $Ptl&0MN%  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    [#wt3<d`)  
    4) 创建LED光源 .|"E:qTD  
    W +Piqf*  
    i=5!taxu}E  
    光源类型为Random plane ; `]]m$  
    光线数为10000; [-`s`g-  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Qraq{'3  
    形状选为椭圆; #++:`Z  
    wo62R&ac  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. k %{q q v  
    半径选择60度 nVlZ_72d  
    类型选择 Lambertian ,aWI&ve6  
    形状选择 Elliptical pv4#`.m  
    rhYARr'  
    波长选择默认默认波长 ZT"vVX- )G  
    Power默认为1 watts /0`Eux\  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm lB_4jc  
    Nnn~7  
    LED光源设定办法 "4KyJ;RA*  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) UQhD8Z'I.  
    #_Uo^Mw  
    波长设定,颜色选为绿色
    ys)  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    EWl9rF@I  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ;B< rw ^h5  
    m[l&&(+J,  
    创建平面探测器(plane)
    gdAd7 T  
    ZCK#=:ln  
    6) 创建分析面 j!L7r'AV5  
    cEXd#TlY~X  
    {y|.y~vW  
    H O>3>v  
    光线滤光器设置 Z3<lJk\Y  
    7) 执行光线追迹 3Zz_wr6  
    p]e.E`'S  
    :\mdVS!o  
    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。 mE+=H]`.p  
    3]\'Q}  
    8) 优化设定 $Q|6W &?[;  
    3]NKAPY  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 :3se/4y}  
    >7?Lq<H  
    定义变量
    yqJ>Z%)hf  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    5s0`T]X-  
    9) 优化 0m4#{^Y  
    >0:=<RW  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 cri-u E?  
    JBV 06T_4o  
    C-:|A* z  
    !~mPxGY  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    Q>z (!'dw  
    .<K9Zyi  
    10) 光线追迹与结果分析 QVb{+`.7  
    G{+zKs}~  
    2_6@&2  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 H_iQR9Ak7  
    AAi4} 8+\  
    `)i4ZmE|  
    优化后透镜的面型如下: !}d_$U$  
    透镜渲染效果
    HT_nxe`E  
    QQ:2987619807
     
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