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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 8yH*  
    4q`$nI Bi  
    本文您将会学到如下内容: 6Y|jK< n?H  
    透镜基本参数输入; Ed%8| M3  
    优化变量与评价函数设定; "]dNN{Wka  
     优化; RQZ|:SvV  
     照度分析; {:VUu?5-t;  
    v}v! hs Q  
    2. 操作流程 Sn\S `D  
    6}YWM]c%  
    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。 do2~LmeW  
    )|88wa(M  
    jrMY]Ea2`  
    2) 创建透镜 TS9=A1J#  
    A d0dg2Gw  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ,1"w2,=  
    Mb6 #97  
    idLysxN  
    3) 输入透镜参数 F j_r n  
    R0R Xw  
    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; 'Jb6CR n  
    Nj2f?',;U  
    f&w8o5=|I  
    q][{?  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Md9b_&'  
    4) 创建LED光源 I<q=lK  
    x<'(b7{U0  
    *TpzX y  
    光源类型为Random plane ; { jnQoxN  
    光线数为10000; u.wm;eK[  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; fX,L;Se"  
    形状选为椭圆; @_tQ:U,v  
    Yq;|Me{h  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 'E2\e!U/  
    半径选择60度 ,O@x v  
    类型选择 Lambertian g0m6D:f  
    形状选择 Elliptical 1nv#Ehorg  
    V0Cz!YM_3  
    波长选择默认默认波长 78v4c Q Y  
    Power默认为1 watts 6~KtT{MYQ  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm %[:\ZwT,-  
    VtX9}<Ch~  
    LED光源设定办法 -e"~UDq`  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) z z@;UbD"  
    C3n_'O  
    波长设定,颜色选为绿色
    SbNs#  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    V6.xp{[  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane T~%}(0=m  
    M{U{iS  
    创建平面探测器(plane)
    W+[XNIg5   
    (U"Ub;[7  
    6) 创建分析面 -c-#1_X5  
    EG<YxNX,  
    W]!{Y'G  
    Vy;f4;I{  
    光线滤光器设置 cqzd9L6=  
    7) 执行光线追迹 6#S}EaWf  
    bi:m;R  
    gA)!1V+:  
    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。 Y6T1_XG  
    $sDvE~f0n  
    8) 优化设定 ?@U7tNI  
    xjHOrr OQ  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 8r^~`rL  
    $vNz^!zgV  
    定义变量
    oVPtA@  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    S/}6AX#F4  
    9) 优化 7\sJ=*  
    t:tT Zh  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ITj0u&H:  
    / ,3,l^kZ  
    AtRu)v6r  
    dmHpF\P5f  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    -!uut7Z|  
    uJz<:/rwZ-  
    10) 光线追迹与结果分析 Yqs N#E3pf  
    c}iVBN6~.<  
    2Yd0:$a  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 PI>PEge!&  
    Ue:'55  
    i>!7/o  
    优化后透镜的面型如下: c\i`=>%b@  
    透镜渲染效果
    +I$c+WfU  
    QQ:2987619807
     
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