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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 v(=0hY9 O  
    >oaL-01i  
    本文您将会学到如下内容: Bu+?N%CBi  
    透镜基本参数输入; +_u~Np  
    优化变量与评价函数设定; )C mHC3  
     优化; F?0Q AA  
     照度分析; 7,8TMd1`M  
    @`8a 3sL)  
    2. 操作流程 -_eG/o=M  
    Y>ATL  
    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。 >3&V"^r(|  
    KmM:V2@A$  
    TIR Is1  
    2) 创建透镜 O6ugN-d>  
    +Z86Qz_  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens {MTtj4$  
    };EB  
    UI%4d3   
    3) 输入透镜参数 4\g[&  
    ]mUt[Yy:z  
    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; oA7|s1  
     Y(2Z<d  
    (0.JoeA`y  
    +c, ^KHW  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    `&xdSH  
    4) 创建LED光源 +Ar4X-A{y  
    @Y>PtA&w*  
    n2Mpo\2  
    光源类型为Random plane ; <RY!Mc  
    光线数为10000; 6A}tA$*s7  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; g jzWW0C  
    形状选为椭圆; u47`&\  
    q(L.i)w$  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. rmtCCPF?0  
    半径选择60度 LnN:;h  
    类型选择 Lambertian fwMYEj  
    形状选择 Elliptical <F"G~.^ *s  
    2tCw{Om*  
    波长选择默认默认波长 rc~)%M<[2  
    Power默认为1 watts .tyV =B:h  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm {;zHkmx  
    w^YXnLLJG  
    LED光源设定办法 Wg,@S*x(  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) V[kn'QkWv  
    ;l `Ufx  
    波长设定,颜色选为绿色
    %L7DC`  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    *yo'Nqu  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane a|#pl!  
    NYs<`6P:Y  
    创建平面探测器(plane)
    EM!S ;i  
    * LWihal  
    6) 创建分析面 !?Y71:_!  
    Gm=&[?}  
    ggYi7Wzsd  
    |TkicgeS  
    光线滤光器设置 kM=&Tfpj  
    7) 执行光线追迹 ,# .12Q!  
    )1R[X!KQ7  
    a|[f%T<<  
    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。 [;F!\B-  
    2Ur&_c6 P  
    8) 优化设定 fQg^^ZXe"  
    v)nv"o[  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 X%fLV(  
    U2vb&Qu/  
    定义变量
    Yl$ @/xAa  
    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)
    3webAaO  
    9) 优化 _%B,^0;C  
    K V?+9qa,  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 PU B0H  
    Us2> 5 :\  
    QQS "K g  
    Us pv^O9_  
    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
    es.Y  
    DAORfFG74  
    10) 光线追迹与结果分析 B> \q!dX3  
    M 0RA&  
    7v0VZ(UR  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 NiE`u m  
    !bnnUCTb\  
    P *PJ  
    优化后透镜的面型如下: H$Pf$D$  
    透镜渲染效果
    ;'Z"CbS+  
    QQ:2987619807
     
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