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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 MH;%Y"EI  
    ]"g >>N  
    本文您将会学到如下内容: EJ ~k Z3  
    透镜基本参数输入; { DQ E7kI  
    优化变量与评价函数设定; L{A-0Ffh  
     优化; nSQ}yqM)  
     照度分析; 4 6lEJ  
    *Yu\YjLPG  
    2. 操作流程 xyjV dD\  
    )B$P#dP)i  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 x0h3jw+6  
    wy- C~b'Qd  
    "5JNXo,H  
    2) 创建透镜 &:I +]G/W  
    k)K-mD``U  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 6Hbf9,vI  
    ^+Vk#_2Q  
    iq uTT~  
    3) 输入透镜参数 2 C]la  
    n`z+ w*  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; _6UAeZ*M  
    Wejwj/EU%  
    Y0B1xL@  
    7 Y>`-\  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    !HjNx%o5<  
    4) 创建LED光源 zL},`:(.  
    /3[ 9{r  
    RYZE*lWUh  
    光源类型为Random plane ; n?LIphc\  
    光线数为10000; OW^2S_H5  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ki~y@@3I  
    形状选为椭圆; _/ }6  
    Ryq"\Q>+  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. LJ(n?/z%  
    半径选择60度 Lcs{OW,  
    类型选择 Lambertian ^'[@M'`~L  
    形状选择 Elliptical ~x4B/zW?  
    }S vw,c  
    波长选择默认默认波长 MFH"$t+  
    Power默认为1 watts i ,IM?+4  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm OOBcJC  
    3Q$'qZw p  
    LED光源设定办法 +:,`sdv6o  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ft/^4QcyAM  
    IjDT'p_  
    波长设定,颜色选为绿色
    }, fo+vRM  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    hyOm9WU  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Sc'c$/  
    U$A7EFK'  
    创建平面探测器(plane)
    PNJe&q0*  
    0Ox|^V  
    6) 创建分析面 E./__Mz@  
    kWs+2j  
    iTLW<wG  
    >nhE%:X>  
    光线滤光器设置 +qdIj] v  
    7) 执行光线追迹 #A3v]'7B  
    d=?Mj]  
    *f TG8h  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 Xn/ n|[  
    \o B'  
    8) 优化设定 g%\$ !b  
    *"5N>F[L  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 }. xrJ52Tz  
    >:jM}*dnL  
    定义变量
    B`*f(  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    Q=(@K4  
    9) 优化 sOl>5:D6  
    v]:+` dV  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ^`rpf\GX(  
    M ?Ndy*]  
    ={`CH CI  
    V#NG+U.B  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    -^iUVO`z  
    "!%wh6`>Md  
    10) 光线追迹与结果分析 NfTCp A  
    X&(<G  
    c~^CKgr~R9  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 6 u-$  
    z.3<{-n}0i  
    =`Po<7D  
    优化后透镜的面型如下: J3e:Y!  
    透镜渲染效果
    Tm)GC_  
    QQ:2987619807
     
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