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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 xn &$qLB  
    #s}cK  
    本文您将会学到如下内容: ZaZm$.s n  
    透镜基本参数输入; cu@i;Hb@  
    优化变量与评价函数设定; 6-+q3#e  
     优化; <mk'n6B  
     照度分析; ~{xm(p  
    Q4[^JQsR2  
    2. 操作流程 @:ojt$  
    ,$,c<M  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 6^Q/D7U;s  
    FG6bKvEQm^  
    jG E=7  
    2) 创建透镜 ^z^zsNx  
    ov9+6'zya  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens r](%9Y  
    k%gO  
    8NUVHcB6  
    3) 输入透镜参数 Hf#VW^  
    p-S&Wq  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; :g+5cs  
    g,YJh(|#{  
    Dus [N< w  
    tx9;8K3  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    yPmo@aw]1  
    4) 创建LED光源 [#3*R_#8R  
    X%sMna)  
    C-:lM1  
    光源类型为Random plane ; WxrG o o^  
    光线数为10000; tW8&:L,m  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; *?o`90HHP[  
    形状选为椭圆; !VzbNJ&'  
    dln1JZ!  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. oLh 2:c  
    半径选择60度 z5_#]:o&  
    类型选择 Lambertian })#SjFq<V  
    形状选择 Elliptical 3$yOv "`  
    vTk\6o q  
    波长选择默认默认波长 Af`qe+0E  
    Power默认为1 watts knS(\51A  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm hh1 ?/  
    "N*bV  
    LED光源设定办法 4[P]+Z5b+  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) s-[v[w'E  
    S!r,p};  
    波长设定,颜色选为绿色
    ToXgl4:kd  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    <5t2+D]]}  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane A{IJ](5.kd  
    D00v"yp%%  
    创建平面探测器(plane)
    %vZTD +i  
    }QzF.![~z  
    6) 创建分析面 +;|" #  
    +k<0: Fi  
    IBn+4 2V  
    wa f)S=  
    光线滤光器设置 t)__J\xF  
    7) 执行光线追迹 7J6D wh{  
    oz[Mt i*  
    } Tz<fd/  
    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。 &&s3>D^Ta  
    9ZVzIv(   
    8) 优化设定 L8WYxJ k  
    |~d8j'rt  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 F39H@%R  
    lB< kf1[  
    定义变量
    sWKe5@-o0  
    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)
    T4fVZd)x  
    9) 优化 +f"q^RIU  
    rFLm!J]  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 q,% lG$0v  
    /9o gg  
    ,l )7]p*X  
    N, SbJ Z  
    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
    6Qw5_V^0o  
    NQu .%=  
    10) 光线追迹与结果分析 y8e'weK  
    r Y#^C  
    .kf FaK  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 /y-eVu6  
    hVe39BBtO  
    q dQQt5Y'm  
    优化后透镜的面型如下: |]UR&*  
    透镜渲染效果
    <oKoz0!  
    QQ:2987619807
     
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