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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 ~mU#u\r(*  
    ~QXNOtVsN  
    本文您将会学到如下内容: -xXM/3g1u  
    透镜基本参数输入; oc.x1<Nd  
    优化变量与评价函数设定; I| hG"i  
     优化; 0@KBQv"v  
     照度分析; eZHi6v)i  
    tW +I?  
    2. 操作流程 &q+ %OPV  
    ZtiOf}@i\  
    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-K6y7t  
    7)YU ;  
    ^H>vJT  
    2) 创建透镜 g.'4uqU  
    3e"G.0vJ  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Vs(;al'  
    #t\Oq9}^  
    uAJC Q)@  
    3) 输入透镜参数 `S2=LJ  
    'RhMzPmY>  
    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; 2w%1\TcB$  
    PGJ?=qXr#  
    k0,~wn\#h  
    p 7sYgz  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    7be?=c)+"  
    4) 创建LED光源 6sntwT"?  
    |tmD`ndO  
    J{91 t |  
    光源类型为Random plane ; b]Jh0B~Y  
    光线数为10000; f -#fi7  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; t+pI<c^]y  
    形状选为椭圆; YEGXhn5E  
    m{' q(w}  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. GXwV>)!x  
    半径选择60度 @0aUWG!k  
    类型选择 Lambertian  ^rI&BN@S  
    形状选择 Elliptical 5(,WN  
    *`\>J.  
    波长选择默认默认波长 ms~ mg:  
    Power默认为1 watts 7oUYRqd  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm lA{Sr0f TP  
    o] = &  
    LED光源设定办法 OUD<+i,  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) .NabK  
    !j- 7,  
    波长设定,颜色选为绿色
    ]+oPwp;il  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    qsJo)SA  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane fO9e ;  
    t4nAy)I)P  
    创建平面探测器(plane)
    K }r%OOn0  
    q4VOK 'N  
    6) 创建分析面 b afYjF< 3  
    S\Q/ "Y  
    @o8\`G  
    D:f0W v  
    光线滤光器设置 a7ZPV1k  
    7) 执行光线追迹 :.@gd7T  
    W8\K_M}  
    wAITE|H<zj  
    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。 )wAqaG_d  
    b" p,~{  
    8) 优化设定 ?QZ\KY  
    ;]|Z8#s  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 m(?M]CH(A  
    5pz%DhjLo  
    定义变量
    @>JO &,od  
    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)
    @ %kCe>r  
    9) 优化 sz_|py?0  
    ppS,9e-  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 c 8#A^q}  
    )Nk^;[  
    z!eY=G'  
    Qb6s]QZEV  
    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
    Hw_(Af?C  
    OLlNCb#t  
    10) 光线追迹与结果分析 <kt,aMw[*  
    {3'z}q  
    kE=}.  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 F+|zCEc  
    rj<r6  
    (@~d9PvB>  
    优化后透镜的面型如下: dtr8u  
    透镜渲染效果
    n a_Y<R`  
    QQ:2987619807
     
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