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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 4DuZF -y  
    xd(AUl4qY  
    本文您将会学到如下内容: YvBUx#\  
    透镜基本参数输入; E'XF n'  
    优化变量与评价函数设定; Nj#!L~^h,  
     优化; of+$TKQNpN  
     照度分析; <+_OgF1G  
    T%P 0M*  
    2. 操作流程 5 Nl>4d`  
    q n=6>wP  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 =C`v+NPM)|  
    \VtCkb  
    9!bD|-6y  
    2) 创建透镜 M/UJb1<  
    'QCvN b6  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens . s? ''/(  
    =b`>ggw#  
    0>Mm |x*5  
    3) 输入透镜参数 Aba6/  
    "ajZ&{Z  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; lJ7k4ua\  
    OE4 2{?)  
    _$cQAH0 E  
    qmxkmO+Qur  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    k9}im  
    4) 创建LED光源 +BzKO >  
    Em4TEv  
    )x( *T  
    光源类型为Random plane ; Bct>EWQ  
    光线数为10000; .YS[Md{  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; yD(/y"P,9  
    形状选为椭圆; :&_@U$  
    CZ]+B8Pl(x  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. .>}we ~O  
    半径选择60度 :M=!MgD3w  
    类型选择 Lambertian z2"2Xqy<U  
    形状选择 Elliptical UKX'A)$  
    Gc@ENE f  
    波长选择默认默认波长 !*CL>}-,  
    Power默认为1 watts T*YdGIFO  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 6GJ?rE E/  
    S;|%'Sn|j9  
    LED光源设定办法 i g?]kZ  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) [f O]oTh  
    &=02.E@  
    波长设定,颜色选为绿色
    anl?4q3;9  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    w5~<jw%>  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane W:9L!+m^  
    + FLzK(  
    创建平面探测器(plane)
    WBC'~h<@  
    &3u* zV$  
    6) 创建分析面 eQ C`e#%  
    i ;X'1TN(y  
    A;2?!i#f  
    }]g>PY  
    光线滤光器设置 Kx<bVK4"  
    7) 执行光线追迹 y#x]?%m  
    zH|!O!3"4  
    *B3` #t  
    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。 E; RI.6y  
    7&T1RB'>  
    8) 优化设定 b,SY(Ce~g  
    I}?fy\1A&  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 (U|W=@8`  
    C9bf1ddCW&  
    定义变量
    =&}dP%3LC)  
    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)
    lIOLR-:4j  
    9) 优化 _-^ KqNyy  
    4; &(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 D$ `yxc  
    a&y%|Gs^f  
    !FO||z(vb  
    }dB01Jl '  
    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
    BJ{mX>I(  
    -y$|EOi?  
    10) 光线追迹与结果分析 zeR!Y yt!  
    B-eYWt8s  
    L TO1LAac  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 BQw#PXp3  
    Soop)e  
    ux-Fvwoh  
    优化后透镜的面型如下: DmD*,[rD  
    透镜渲染效果
    ]LP&v3  
    QQ:2987619807
     
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