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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 &sNID4FR  
    $tKATL*  
    本文您将会学到如下内容: S BoF (0<  
    透镜基本参数输入; 7cy~qg  
    优化变量与评价函数设定; \9?<E[  
     优化; QO>*3,(H,q  
     照度分析; 7r<>^j'  
    #~f+F0#%?  
    2. 操作流程 $^XPk#$m  
    ,q HG1#^  
    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。 ,TtDCcjd%f  
    a?MtY EK2  
    0X-2).n u  
    2) 创建透镜 )/AvWDKvO  
    U;xWW9  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Tz-cN  
    prs<ZxbQb  
    dtBV0$  
    3) 输入透镜参数 :Ir:OD# o  
    c>!J@[,  
    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!E_D.O  
    S3w?Zk3hO  
    htRZ}e  
    ;$E[u)l  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Ju[`Qw`I  
    4) 创建LED光源 #G=QL(f>/  
    6V?RES;X  
    7jbm w<d)9  
    光源类型为Random plane ; -YyH"f   
    光线数为10000; bx^EaXj(r  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; T!A}ipqb  
    形状选为椭圆; B3t>M) 9  
    ?t42=nvf  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. c):*R ]=  
    半径选择60度 @/(7kh +  
    类型选择 Lambertian j1C.#-P[  
    形状选择 Elliptical 9tEKA|8  
    Ve1] ECk  
    波长选择默认默认波长 |Z^g\l.j{  
    Power默认为1 watts /xbZC{R  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm l,L=VDEz,  
    O*{H;7Pv  
    LED光源设定办法 d@4!^vD;  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 9y*! W  
    JJ0 CM:xe  
    波长设定,颜色选为绿色
    jFT V\|C  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    O mIBk  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Ur(o&,  
    WG luY>C;  
    创建平面探测器(plane)
    9p rsL#Fn  
    15 11<,  
    6) 创建分析面 gtGKV  
    X/Rx]}[   
    &:#8ol(n5b  
    32LB*zc  
    光线滤光器设置 cEjdImAzU  
    7) 执行光线追迹 ydqmuZ%2h#  
    y]_8. 0zM  
    g Pj0H&,.  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 o>-v?Ug  
    ASa!yV=g  
    8) 优化设定 G?d,$NMo|  
    e@-Mlq)  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ?67I|@^  
    )9*3^v  
    定义变量
    `A _8nW)  
    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)
    9PqgBq   
    9) 优化 ]N"F?3J 8  
    @H%=%ZwpO  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 sVdK^|j  
    Cj 2 Xl  
    U.7y8#qf3R  
     5vF}F^  
    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
    nWF4[<t  
    G0 /vn9&  
    10) 光线追迹与结果分析 tm1UH 4  
    5 t`ap  
    ZHF(q6T  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 _<*GU@  
     pl,Z  
    }t%>_  
    优化后透镜的面型如下: s P4 ,S(+e  
    透镜渲染效果
    6_5d  
    QQ:2987619807
     
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