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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 6UL9+9[C  
    }7P[%(T5  
    本文您将会学到如下内容: 9]1LwX!M2  
    透镜基本参数输入; Z+[W@5q  
    优化变量与评价函数设定; ?,%PemN  
     优化; F~bDg tN3  
     照度分析; 4Tx.|   
    'fk6]&-I  
    2. 操作流程 $j v"$0Fc  
    NA`8 ^PZ  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 {Ve`VV5E  
    #JXXq%4 @  
    %T\ 2.vl  
    2) 创建透镜 #v9+9X`1L  
    >m{>0k(^`  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 8F's9c,  
    A4b+:MQ*OX  
    z^WY5~?  
    3) 输入透镜参数 Kxz|0l  
    ;cp||uO  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; u]ps-R_$G  
    .3cD.']%  
    AR&l9R[{N  
    bk a%W@Y%  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    v-Q>I5D;:  
    4) 创建LED光源 0($On`#  
    *&R|0I{>  
    {MDM=;WP_  
    光源类型为Random plane ; DnW/q  
    光线数为10000; {k[dg0UV  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [ q[2\F?CE  
    形状选为椭圆;  a3a:H  
    P_75-0G  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2 &_>2"=<@  
    半径选择60度 @e$EwCV,  
    类型选择 Lambertian )p:+!sX(  
    形状选择 Elliptical ~@[<y1g?nG  
    uss!E!_%,  
    波长选择默认默认波长 NX:\iJD)1U  
    Power默认为1 watts ,Z! I^  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ;W FiMM\  
    1F3Q^3+  
    LED光源设定办法 kXlI *h  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) +V[;DOlll  
    /~c9'38  
    波长设定,颜色选为绿色
    [~`p~@\+  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    5Nbq9YY  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane hb)C"q=  
    W{j(=<|<  
    创建平面探测器(plane)
    KDA2 H>  
    Hc8!cATQk  
    6) 创建分析面 2:e7'}\D.  
    0W+RVp=TL1  
    |Z+qaq{X  
    7+hc?H[&'  
    光线滤光器设置 q]SH'Wd  
    7) 执行光线追迹 ltNY8xrdGN  
    :()K2<E  
    |)*!&\Ch  
    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。 Ol|fdQ  
    C#3&,G W  
    8) 优化设定 #MiO4zXgd  
    [ <k&]Kv  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 IH5^M74b  
    B+pLW/4l  
    定义变量
    zTi 8y<}  
    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)
    F"3'~ 6  
    9) 优化 '0&HkM{ D  
    7| j rk  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 SxcE@WM  
    5~E{bW$  
    L%-ENk  
    HIfi18  
    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
    -SzCeq(p%5  
    G9K& }_,  
    10) 光线追迹与结果分析 K5??WB63B  
    Ea0EG>Y  
    t?=V<Yd1  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 7vI ROK~  
    ~~I]SI k{  
    T| R!Aw.  
    优化后透镜的面型如下: _.%g'=14f  
    透镜渲染效果
    n,_9Eh#WD  
    QQ:2987619807
     
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