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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 mN1Ssq"B  
    6 DP[g8  
    本文您将会学到如下内容: E&2tBrAq  
    透镜基本参数输入; A3UQJ  
    优化变量与评价函数设定; oh\,OW  
     优化; 1kFjas `g  
     照度分析; [%8@D C'  
    it}-^3A M  
    2. 操作流程 m6n hC  
    k/`i6%F#m  
    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。 960qvz!  
    'DAltr<  
    Yo2Trh  
    2) 创建透镜 UC!5 wVY  
    rz6jx  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens :R+],m il  
    v]bAWo  
    FMS2.E  
    3) 输入透镜参数 *T4ge|zUc  
    p.Y$A if.  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; /yYlu  
    8~5|KO >F  
    u%opY<h  
    |~NeB"l{  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    yX9B97XyC  
    4) 创建LED光源 &%e"9v2`  
    [X|OrRA  
    )73DT3-0$  
    光源类型为Random plane ; q<XcOc5  
    光线数为10000; w-: D  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; jOl1_  
    形状选为椭圆; ;D&wh  
    4(m3c<'P  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ?UK:sF| (O  
    半径选择60度 d| \#?W&  
    类型选择 Lambertian ? ).(fP  
    形状选择 Elliptical }#YQg0(  
    I"V3+2e  
    波长选择默认默认波长 tJ>d4A;8x  
    Power默认为1 watts jr1Se9u D  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm AI fk"2  
    nO [QcOf  
    LED光源设定办法 N7B}O*;  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) m/N(%oMWB=  
    ~%GSsm\J  
    波长设定,颜色选为绿色
    uN&M\(  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ~y%7w5%Un  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane K z^hQd  
    ^z?=?%{  
    创建平面探测器(plane)
    -9Xw]I#QR  
    CU !.!cZ{  
    6) 创建分析面 +2(Pc JR~  
    | VRq$^g  
    qid1b b  
    B#4S/d{/  
    光线滤光器设置 |Kn^w4mN  
    7) 执行光线追迹 EM~7#Y  
    k7[)g]u  
    Faw. GU  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ]=pWZ~A  
    A3!2"}L  
    8) 优化设定 C9+Dw#-f V  
    qZc)Sa.S  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 L%4tw5*N  
    ceI [hM  
    定义变量
    {&b-}f"m  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    7dx4~dF  
    9) 优化 C890+(D~  
    th;]Vo  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 )S"o{N3B  
    (N9`WuI  
    m R"9&wq  
    ]n/jJ_[  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    {S# 5g2  
    0$(jBnE  
    10) 光线追迹与结果分析 *+# k{D,  
    Xek E#?.  
    DwQp$l'NfW  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 $jDD0<F.#  
    O/'f$Zj36  
    yA457'R1  
    优化后透镜的面型如下: )z|_*||WU^  
    透镜渲染效果
    lp 3(&p<:  
    QQ:2987619807
     
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