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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 65 #'\+  
    K k-S}.E  
    本文您将会学到如下内容: V4'YWdTi  
    透镜基本参数输入; ,>0*@2  
    优化变量与评价函数设定; IpcNuZo9&  
     优化; Y STv\y  
     照度分析; 0c<.iM  
    0+kH:dP{  
    2. 操作流程 %&w3;d;c  
    uF9C -H@:  
    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。 `OXpU,Z 6U  
    x:7b/ j-  
    '":lB]hS  
    2) 创建透镜 4'a=pnE$  
    y}My.c  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens w1OI4C)~  
    oPXkYW  
    4,CXJ2  
    3) 输入透镜参数 r0+6evU2  
    b`~p.c%(  
    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; MbZJ;,e?  
    DVB{2~7 4  
    =F]FP5V  
    KLitg6&P  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    OZ |IA:,}  
    4) 创建LED光源 jY% na HaI  
    '%dfz K*Z  
    YkniiB[/  
    光源类型为Random plane ; DRp~jW(\y  
    光线数为10000; h?BFvbAt  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ^=RffrlZU  
    形状选为椭圆; O4cr*MCb5  
    Jrti cK$  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. E[@ u 3i8  
    半径选择60度 {=!b/l;@  
    类型选择 Lambertian GVYBa_gx  
    形状选择 Elliptical `.FF!P:{C*  
    qln3 k`  
    波长选择默认默认波长 <`B,R*H{  
    Power默认为1 watts gv)P]{%^  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm /H(? 2IHC  
    jV>raCK_  
    LED光源设定办法 1 u| wMO  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Crho=RJPR  
    3=FZ9>by  
    波长设定,颜色选为绿色
    JORGj0v  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    i|w81p^o  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 4cabP}gBk  
    {mZC$U'  
    创建平面探测器(plane)
    `\gnl'  
    jkiFLtB@V  
    6) 创建分析面 OWjk=u2Lz  
    m#PY,y  
    tD(7^GuR  
    =vDEfO/T  
    光线滤光器设置 !`g~F\l  
    7) 执行光线追迹 1zm ulj%&  
    \>:CvTzF  
    4)h]MOZ  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 B$ajK`x&I  
    >/kc dWl  
    8) 优化设定 Ljxz.2LGr  
    ,2j&ko1  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Kw efs;<E?  
    Rot@x r7Hc  
    定义变量
    >}`:Ac  
    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)
    bJRN;g  
    9) 优化 h{HF8>u[  
    v 1z  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 uC+V6;  
    v(B<Nb  
    +BVym~*^  
    y#Fv+`YDl  
    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
    A+SE91m  
    'Jt]7;04p  
    10) 光线追迹与结果分析 W-x?:X<}  
    *)ardZV${  
    uD1e!oU  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 4L ;% h  
    $@^pAP   
    YQ+tDZY8`  
    优化后透镜的面型如下: k9:{9wW  
    透镜渲染效果
    5R'TcWf#W  
    QQ:2987619807
     
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