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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 UH0l8ixc  
    Y$XzZ>VW  
    本文您将会学到如下内容: wz3X;1l`c  
    透镜基本参数输入; ZDaHR-%Y  
    优化变量与评价函数设定; 0`.&U^dG  
     优化; T^] ]z}k  
     照度分析; 4jDi3MMU9  
    p#w8$Qjp  
    2. 操作流程 $k )K}U  
    W=EcbH9/.)  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 Tv'1IE  
    3pML+Y|ij  
    ;;i419  
    2) 创建透镜 n;. M5}O  
    6bs-&Vf  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens msCz\8Xd  
    WFc4(Kl  
    p @q20>^u  
    3) 输入透镜参数 \i[N ";K  
    (rJ-S"^u  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1;  nm`( ;<W  
    wQ+i l6  
    ?glx8@  
    kuBtPZ  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    GIYdI#0RC  
    4) 创建LED光源 bA 0H  
    uPcx6X3]  
    L'$\[~Ug  
    光源类型为Random plane ; }\H. G  
    光线数为10000; EP;ts  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; B>'J5bZsw  
    形状选为椭圆; #O~pf[[L  
    k>MXOUaW.  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ([a;id  
    半径选择60度 82r{V:NCK)  
    类型选择 Lambertian s \3]0n9  
    形状选择 Elliptical f%_$RdU  
     8zRw\]?  
    波长选择默认默认波长 c)Ef]E\  
    Power默认为1 watts ! 1?u0  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 'HfI~wN  
    D`Vb3aNB=L  
    LED光源设定办法 3ONWu  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) G+sB/l"  
    HL[V}m  
    波长设定,颜色选为绿色
    $A74V [1^  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    <oP`\m   
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Vm@VhCsp  
    3Jd a:  
    创建平面探测器(plane)
    0Z((cI\J  
    Qu<HeSA_  
    6) 创建分析面 8KP   
    0V8G9Gj  
    ML$#&Z@ *7  
    4 }_}3.  
    光线滤光器设置 LfrjC@_y  
    7) 执行光线追迹 A ?~4Pe  
     ;1,#rTs  
    LM"b%  
    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。 jMR9E@>~E  
    *x#5S.i1  
    8) 优化设定 )i39'0a  
    e6jdSn  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 )('{q}JxV  
    3!*` hQ;s  
    定义变量
    DT;;4- {  
    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)
    YE"MtL {  
    9) 优化 T8T,G4Q  
    -xH3}K%  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 bX`]<$dr3  
    b1e)w?n  
    rY6bc\?`x  
    bw#\"uJ  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    E9 #o0Di  
    _cfAJ)8=  
    10) 光线追迹与结果分析 2qj0iRH#N<  
    0B`rTLwB  
    sh<JB`^$(?  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 HwMe^e;  
    =o"sBVj  
    NlG!_D"(y  
    优化后透镜的面型如下: \gZjq]3  
    透镜渲染效果
    l_q1h]/   
    QQ:2987619807
     
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