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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 }|8^+V&  
    WO!OaC?+B,  
    本文您将会学到如下内容: >Sw?F&  
    透镜基本参数输入; 6M_ W(  
    优化变量与评价函数设定; EAWBgOO8iC  
     优化; &ZFHWI(P  
     照度分析; T?Z&\g0yp  
    "8?Fl&=Q  
    2. 操作流程 PC255  
    e87a9ZPm  
    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。 S{MB$JA  
    "u$XEA  
    u+6D|  
    2) 创建透镜 GCr]x '  
    5f0g7w =-  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 74 )G.!  
    Vep 41\g^  
    bJ6C7-w:wa  
    3) 输入透镜参数 Rq?t=7fX)  
    8a8D0}'  
    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; -nUK%a"(D  
    SE i\H$ !  
    )ryP K"V  
    D ZZRu8~  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    SS _6VE*sI  
    4) 创建LED光源 H)&iFq  
    x11riK  
    HFyQ$pbBU  
    光源类型为Random plane ; *$;Zk!sEF  
    光线数为10000; Vom,^`}  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; !:esdJH  
    形状选为椭圆; z_KCG2=5  
    1BEc"  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. cZoj|=3a  
    半径选择60度 =;I+: K  
    类型选择 Lambertian 't*]6^  
    形状选择 Elliptical ve.P{;;Ky  
    %{^|Av1Uz  
    波长选择默认默认波长 MwQt/Qv=  
    Power默认为1 watts glROT@  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm }F9#3W&`c  
    cCx{ ")  
    LED光源设定办法 _.]mES|  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ^k^?>h  
    {=gJGP/}_  
    波长设定,颜色选为绿色
    .EjR<UU  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    [C;Neslo  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane l1L8a I,8  
    AkO);4A;Jd  
    创建平面探测器(plane)
    SG0PQ  
    SH8zkAA7u}  
    6) 创建分析面 v7#|%  
    a{JO8<dlm  
    cuy9QBB :  
    8)"lCIf  
    光线滤光器设置 8uW%jG3/  
    7) 执行光线追迹 <_=O0 t| 6  
    MujEjD "|  
    61gyx6v  
    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。 QSM3qke  
    W|n$H`;R  
    8) 优化设定 @8A[HP  
    C#)T$wl[E  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 : vgn0 IQ  
    R4k+.hR  
    定义变量
    LH`2Y,E  
    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)
    oaILh  
    9) 优化 q.@% H}  
    %Kp^wf#o9  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 B J I N  
    asmu<  
    4UzXTsjM7  
    [>3dhj[;  
    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
    3=Rk(%:;  
    \M0's&1(  
    10) 光线追迹与结果分析 !su773vo  
    OZ"76|H1`  
    yA_ly <  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 m9&%A0  
    jWh)bsqI!  
    YH^@8   
    优化后透镜的面型如下: KQw>6)  
    透镜渲染效果
    =d:3]M^  
    QQ:2987619807
     
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