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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 jccW8g~ ~  
    p\{+l;`  
    本文您将会学到如下内容: p-pw*wH0  
    透镜基本参数输入;  [;=WnG  
    优化变量与评价函数设定; fMQ*2zGu95  
     优化; :xw3b)KS  
     照度分析; reA8=>b/  
    bS<@Rd{g  
    2. 操作流程 @"I#b99  
    L, {rMLM%  
    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。 rEhf_[Dv  
    mU=6"A0 U  
    IPO[J^#Me  
    2) 创建透镜 ys/mv'#>  
    S(J\<)b  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens UPKi/)C;  
    lkfFAwnc  
    U  R@BSK'  
    3) 输入透镜参数 DVhTb  
    ?nZ <?  
    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; ~B&*7Q7  
    &#@>(u: .  
    -m160k3  
    w`}9/s;$  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    KupMndK  
    4) 创建LED光源 %EGr0R(  
    <KwK tgzs  
    tHtV[We.:  
    光源类型为Random plane ;  <8)s  
    光线数为10000; VK'T[5e  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; rh`.$/^  
    形状选为椭圆; [S]!+YBK  
    VxN64;|=  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. R*@[P g*  
    半径选择60度 0sd-s~;  
    类型选择 Lambertian 4$aO;Z_  
    形状选择 Elliptical bw<w u}ED  
    ^v!im\ r  
    波长选择默认默认波长 A$~xG(  
    Power默认为1 watts ^W"Q (sh  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Iz )hz9k  
    T@|l@xm~L  
    LED光源设定办法 z8[H:W#G  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) bW9"0=j[{  
    Blbq3y+Sq  
    波长设定,颜色选为绿色
    kV ,G,wo  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    5ttMua <G?  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 3fxNV<  
    `xUG|  
    创建平面探测器(plane)
    8*yo7q&  
    u:k:C  
    6) 创建分析面 ~pevU`}Uqc  
    g(<T u^F  
    zq;DIWPIoJ  
    XY{:tR_al  
    光线滤光器设置 3eTrtCe$  
    7) 执行光线追迹 Znta#G0  
    h `ME(U~<<  
    poD \C;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。 j`R<90~/  
    i u1KRuaF[  
    8) 优化设定 T|@#w%c''  
    Taf n:Nw}  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 nG"n-$A?<  
    pDq#8*q+v  
    定义变量
    qWO]s=V!  
    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)
    e3eVvl5]  
    9) 优化 ] *-;' *  
    Xlv#=@;O]  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 &xiOTkqB  
    Iy S"  
    a*Ss -y  
    BR36}iS;V  
    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
    'Y!pY]Z  
    7qg<[  
    10) 光线追迹与结果分析 !:"-:O}>=,  
    > BNw  
    jJ a V  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 s>|Z7[*  
    XDk'2ycv  
    h2wN<dJCM  
    优化后透镜的面型如下: e&QS#k  
    透镜渲染效果
    oYz!O]j;a  
    QQ:2987619807
     
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