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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 / lDei}  
    Z,1b$:+  
    本文您将会学到如下内容: 8Ai\T_l  
    透镜基本参数输入; 8"yZS)09  
    优化变量与评价函数设定; H?cJ'Q, 5  
     优化; #b wGDF  
     照度分析; 9>T5~C'*  
    Q%!Dk0-)  
    2. 操作流程 2wwJ>iR`  
    #6*20w_u  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 /_qW?LKG/  
    K n,td:(  
    e6gLYhf&  
    2) 创建透镜 6<mlx'  
    7(l>Ck3B#  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens TX).*%f [r  
    L%;[tu(*  
    kJK*wq]U6  
    3) 输入透镜参数 ?Sr7c|a2  
    5jAS1XG  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; L L? .E  
    G.3yuok9  
    #7['M;_  
    MFQyB+Z  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    y;<F|zIm  
    4) 创建LED光源 ~'v9/I-"  
    JA~q}C7A7o  
    6u>]-K5  
    光源类型为Random plane ; DM,)nh6'  
    光线数为10000; Y.kgJ #2  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; nrg$V>pD  
    形状选为椭圆; eY[kUMo  
    F-Bj  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. b3Q k;yz  
    半径选择60度 \03ZE^H  
    类型选择 Lambertian |u]IOw&1  
    形状选择 Elliptical *vzEfmN:d  
    '0w</g  
    波长选择默认默认波长 3~1Gts  
    Power默认为1 watts 8]D0)  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 83J6 3Xa  
    W*B=j[w  
    LED光源设定办法  :!Nx'F9a  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 9oYE  
    +Fb+dU  
    波长设定,颜色选为绿色
    d hjX[7Bl9  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    uS5G(}[  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane BbiyyRa  
    |DYgc$2pN  
    创建平面探测器(plane)
    \q\"=  
    b]  
    6) 创建分析面 Fw:_O2  
    hn~btu 9h  
    Q5lt[2Zyzd  
    3CH> !QOA  
    光线滤光器设置 /DjsnU~3  
    7) 执行光线追迹 H: S<O%f  
    j WSgO(y  
    udXzsY9Ng  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 '{-Ic?F<P  
    <4n"LJ9  
    8) 优化设定 Mh{244|o[  
    /b\c<'3NY  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 [(eX\kL  
    5mS/,fs@  
    定义变量
    et"Pb_-U  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    `NTtw;%Y  
    9) 优化 CF 3V)3}  
    !nq`Py MR  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 W*%(J$E  
    Wm}gnNwA  
    qV;I<AM  
    f >.^7.is  
    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 :.i[  
    bYoBJ #UX  
    10) 光线追迹与结果分析 p8 Ao{  
     i CLH  
    I,<?Kv  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 S}a]Bt  
    jZC[_p;  
    +xvn n  
    优化后透镜的面型如下: a#k7 aOT0  
    透镜渲染效果
    0n'v F&E8  
    QQ:2987619807
     
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