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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 Y}eZPG.h  
    D'U\]'.  
    本文您将会学到如下内容: $`cy'ZaF  
    透镜基本参数输入; D/+@d:-G  
    优化变量与评价函数设定; 3JwSgcb  
     优化; NZC<m$')  
     照度分析; w*]_FqE  
    A- <.#  
    2. 操作流程 /v<e$0~s<  
    o.v,n1Nm  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 %3#b6m~  
    =|DkD- O  
    RXCygPT   
    2) 创建透镜 ^MF=,U'8  
    x_>"Rnv:K  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ?Mgt5by  
    =}6Z{}(TT  
    kC,DW%Ls  
    3) 输入透镜参数 dqK  
    ]xVL11p  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; }VJ hw*s  
    =qVAvo'  
    k_.j%  
    -&HoR!af  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Z:}2F^6  
    4) 创建LED光源 ) 2*|WHO  
    +eH=;8  
    =r@ie>* U  
    光源类型为Random plane ; g*\v}6 h  
    光线数为10000; f/|a?n2\hm  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; :7'0:'0$t  
    形状选为椭圆; 8?]%Q i   
    ek_i{'hFd  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. +eVpMD( l  
    半径选择60度 YpbdScz  
    类型选择 Lambertian ygu?w7  
    形状选择 Elliptical +O%a:d%  
    K;(|v3g6  
    波长选择默认默认波长 xf3/<x!B  
    Power默认为1 watts [eTck73  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm [s& y_[S  
    U7Sl@-#|  
    LED光源设定办法  &~f*q?xR  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 22H=!.DJ  
    kA->xjk  
    波长设定,颜色选为绿色
    ;Ef)7GE@\[  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ,YuWz$aF{  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane WLA_YMlA  
    =z7 Ay  
    创建平面探测器(plane)
    (Nve5  
    N'W >pU  
    6) 创建分析面 =,1zl}PR  
    !&:.Uh  
    u8)r W  
    ZYp-dlEXq  
    光线滤光器设置 [&k& $04_  
    7) 执行光线追迹 d+wNGN  
    OAQ O J'  
    & m ";D  
    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。 >0G}, S  
    (Su2 \x  
    8) 优化设定 ^[,1+WS%  
    W,eKQV<j  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 M}RFFg  
    c`[uQXv  
    定义变量
    pJ@DHj2@  
    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)
    &-. eu  
    9) 优化 3t}o0Ai9  
    `oI/;&  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 XdXS^QA .s  
    b`%e{99\  
    )^a#Xn3z  
    C{Xk/Er5<  
    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
    0}3'h#33=  
    nJ`a1L{N  
    10) 光线追迹与结果分析 ? Gu_UW  
    2nz'/G  
    lb XkZ,  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 iZqFVr&JF  
    tfU3 6PR  
    in|7ucSlg  
    优化后透镜的面型如下: pzp"NKx i  
    透镜渲染效果
    ~\(>m=|C:H  
    QQ:2987619807
     
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