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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 \R_C&=  
    6 H$FhJF  
    本文您将会学到如下内容: lL3U8}vn  
    透镜基本参数输入; <]2wn  
    优化变量与评价函数设定; T8$y[W-c  
     优化; 73;GW4,  
     照度分析; W${Ue#w77  
    }Sv:`9=  
    2. 操作流程 W|mo5qrLS2  
    U5de@Y  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 WOap+  
    /U9"wvg  
    f+!(k)GWd  
    2) 创建透镜 y<Ot)fa$  
    7!E,V:bt'  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens (!WD1w   
    X \/#@T  
    8d'0N  
    3) 输入透镜参数 + ePS14G  
    )SGq[B6@I  
    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; eSq.GtI  
     \4fQMG  
    5.GR1kl6  
    j\M?~=*w  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    $!t4r  
    4) 创建LED光源 ' `Hr}  
    JWxwJex  
    s$j,9uRr  
    光源类型为Random plane ; zO6oT1I  
    光线数为10000; P&Vv/D  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; d2$IH#~9B  
    形状选为椭圆; #H~64/  
    [ 4)F f  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. vFmZ<C' )  
    半径选择60度 gB33?  
    类型选择 Lambertian +ZP7{%  
    形状选择 Elliptical "w<#^d_6  
    ZN0P:==  
    波长选择默认默认波长 Z% UP6%  
    Power默认为1 watts >A"(KSNL  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm G3T]`Atf  
    Q~9^{sHZjP  
    LED光源设定办法 Ny/MJ#Lq  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) z F;K  
    iy.\=Cs$N  
    波长设定,颜色选为绿色
    J{G?-+`  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    A04U /;  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane @=u3ZVD  
    ]ZS OM\}  
    创建平面探测器(plane)
    Ow,b^|  
    \9EjClf o  
    6) 创建分析面 >H ,*H;6  
    8u]2xB=K  
    YS_; OFsd  
    e*1_8I#2  
    光线滤光器设置  Vxt+]5X  
    7) 执行光线追迹 U6s[`H3I{  
    "0TZTa1e  
    BMf@M  
    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。 K*dCc}:`  
    BY*8ri^u  
    8) 优化设定 klhtKp_p  
    `Q,H|hp;k;  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 d#wVLmKZ  
    ],].zlN  
    定义变量
    _o~ nr]zx  
    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)
    Dvln/SBk  
    9) 优化 ;dhQN }7  
    L}NSR  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Etm?'  
    7 X4LJf  
    ddR>7d}N  
    m#p'iU*va,  
    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
    u]@['7  
    gQ.Sa j $  
    10) 光线追迹与结果分析 kG*~ |ma  
    A+{VGP^  
    2J;g{95z  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 =vhm}  
    bZV/l4TU  
    IE~ |iQ?-  
    优化后透镜的面型如下: ? =+WRjF  
    透镜渲染效果
    9nbLg5P  
    QQ:2987619807
     
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