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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 !O:y@  
    34%RZG_o'  
    本文您将会学到如下内容: oPXkYW  
    透镜基本参数输入; [BqHx5Xz(  
    优化变量与评价函数设定; V9{]OV%  
     优化; ->y J5smtY  
     照度分析; 7!EBH(,z  
    #t: S.A@  
    2. 操作流程 N343qU  
    ;>?rP88t  
    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。 i]6`LqlO  
    P3)Nl^/  
    p~BRh  
    2) 创建透镜 #><.oreXq  
    {f2S/$q  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 2.l Z:VLN  
    i+S) K  
    ]yx$(6_U  
    3) 输入透镜参数 ]|zp0d=&o  
    17oa69G  
    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; T`\x,` ^  
    Vzdh8)Mu\  
    M^r1S  
    p?) ;eJtV/  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    TgmnG/Z  
    4) 创建LED光源 C)@y5. G;  
    6@{(;~r  
    j/r]wd"aUS  
    光源类型为Random plane ; Crho=RJPR  
    光线数为10000; 3=FZ9>by  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; X(]WVCu  
    形状选为椭圆; kb{]>3Y"  
    q Gw -tPD<  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. im9G,e  
    半径选择60度 q)S^P>  
    类型选择 Lambertian s:/8[(A  
    形状选择 Elliptical PE}:ybsX  
    ur$ _  
    波长选择默认默认波长 aE&,]'6  
    Power默认为1 watts Xm%D><CC8"  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ~sl{|E  
    e;Ti&o}  
    LED光源设定办法 h|VeG3H  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 6:Ch^c+IZ  
    #(#Wv?r6  
    波长设定,颜色选为绿色
    -:2$ %  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    !}v=N";c  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane u frW\X  
    7n8~K3~;  
    创建平面探测器(plane)
    s+,OxRVw(  
    Hv sob  
    6) 创建分析面 .S(TxksCz  
    m?pstuUK(  
    DnCP aM4%  
    *1p|5!4c  
    光线滤光器设置 M)'HCnvs'  
    7) 执行光线追迹 q|o}+Vr  
    Z:,U]Z(  
    3L833zL  
    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。 t2F _uCr  
     x }\64  
    8) 优化设定 %W%9j#!aN  
    <tF9V Jq  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ;1`fC@rI  
    <49K>S9O  
    定义变量
    cik!GA  
    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)
    k. MUdU^  
    9) 优化 pk?w\A}  
    <3xyjX'NE  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 =|M>l  
    OMWbZ>jB  
    P3cRl']  
    //T>G_1  
    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
    ?u/@PR\D  
    ]h>_\9qO  
    10) 光线追迹与结果分析 ]ndvt[4L  
    :=/85\P0SU  
    ? WF/|/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 [`{Z}q&  
    wfU7G[  
    8P^I TL z%  
    优化后透镜的面型如下: c(:f\Wc3Z  
    透镜渲染效果
    vy0X_DPCr  
    QQ:2987619807
     
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