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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 -tWxB GSa@  
    @qcUxu4  
    本文您将会学到如下内容: yO8@.-jb  
    透镜基本参数输入; 4IW90"uc  
    优化变量与评价函数设定; rT;l#<#VE  
     优化; qOpwl*?x+  
     照度分析; 6v:L8 t$"  
    )cQ KR4x0^  
    2. 操作流程 g$)0E<  
     Iw?^  
    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。 #+6j-^<_6  
    g8Y)90 G  
    ;6 d-+(@  
    2) 创建透镜 x%$6l  
    ^=-25%&^  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 7mi=Xa:U  
    p[WlcbBwT  
    D.7cWR`Wp  
    3) 输入透镜参数 I31Nu{  
    En-=z`j G  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; J Z@sk2  
    wb#[&2i  
    Z[z" v  
    G DBV  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    A;ZluQ  
    4) 创建LED光源 obbg# ,  
    7w5l[a/  
    :G9d,B7*  
    光源类型为Random plane ; {Gfsiz6  
    光线数为10000; L*Ffic  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; #+" D?  
    形状选为椭圆; FR50y+h^$  
    %y>*9$<pXe  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. *hFJI9G  
    半径选择60度 mDwuJf8}  
    类型选择 Lambertian (NnE\2  
    形状选择 Elliptical (Y&gse1}!  
    2^5RQl/  
    波长选择默认默认波长 qa: muW  
    Power默认为1 watts |,.1=|&u  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm GmUm?A@B  
    [UdJ(cGf  
    LED光源设定办法 @Py'SH!-  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) bTYR=^9  
    }{J>kgr6  
    波长设定,颜色选为绿色
     W>x.*K  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Bq4@I_b  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane E'+z.~+  
    4|j Pr J  
    创建平面探测器(plane)
    :[_k .1-+  
    n ]l3 )u  
    6) 创建分析面 NQ '|M  
    <Z1m9O "sy  
    )h(=X&(d  
     - sq= |  
    光线滤光器设置 !YM:?%B  
    7) 执行光线追迹 2B6y1"B  
    gz:US 77  
    ?v+el,  
    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。 .)t*!$5=N  
    #x6w M~  
    8) 优化设定 z^KBV ^n  
    |F =.NY  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 W$D:mw7  
    sA"B/C|(g  
    定义变量
    se_Oi$VZ{  
    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)
    o|s|Wm x>u  
    9) 优化 *L<<S=g$2  
    O+DYh=m*p  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 /5>A 2y  
    VB+_ kR6Zv  
    8js1m55KT  
    y?*Y=,"  
    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
    }mk z_P(Z  
    |t58n{V.O  
    10) 光线追迹与结果分析 @C~gU@F  
    -?)z@Lc  
    ]*rK;  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Jjx1`S*i  
    F'@[ b   
    0e'@Xo2e  
    优化后透镜的面型如下: UQT=URS  
    透镜渲染效果
    Qyj:!-o  
    QQ:2987619807
     
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