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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 4/wa+Y+=vt  
    6Q${U7%7  
    本文您将会学到如下内容： v uoQz\  
    透镜基本参数输入； RE/~#k@a  
    优化变量与评价函数设定； <kx&w(=  
     优化； ;ShJi  
     照度分析； !K'}K>iT  
    l\@)y4 +  
    2. 操作流程 (G[ *|6m  
    yc?a=6q'm  
    1) 创建之前，我们需要设置其喜好，点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框，勾选之后，其参数输入会变为曲率，所以平时设置时我们勾选此项。 [m|YWT=  
    6x%h6<#xh*  
    ZR(x%ews  
    2) 创建透镜 Bq$rf < W  
    %@6}GmK^  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 1q,{0s_kp  
     [D<1 CF  
    /\4'ddGU  
    3) 输入透镜参数 z}MP)|aH:  
    ;e1ku|>$  
    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； T-U}QM_e  
     s]f6/x/~  
    ~2gG(1%At9  
    "-vW,7y  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    BZ?.D_bu  
    4) 创建LED光源 hMykf4  
    d%V*|0c)  
    [E/\#4b  
    光源类型为Random plane ; f)^_|8  
    光线数为10000； n}!PO[m~  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； osX8eX]\  
    形状选为椭圆； j,"@?Wt7  
    (A~/'0/  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. d~1 gMz+)  
    半径选择60度 {M^3m5.^  
    类型选择 Lambertian 5Hw~2 ?a,  
    形状选择 Elliptical ]Ccg`AR{  
    MP4z-4Y  
    波长选择默认默认波长 .K p  
    Power默认为1 watts <w)r`D6  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm \E*d\hrl{  
    Lcg)UcB-#  
    LED光源设定办法 TjwBv6h  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） i5CK*"$Q  
    0a-0Y&lQm  
    波长设定,颜色选为绿色
    k[:bQ)H  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    /XzH?n/{R  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane W8KDX_vGJ  
    )~HUo9K9  
    创建平面探测器(plane)
    LQngK7>  
    b"vv>Q~U  
    6) 创建分析面 !U'QqnT  
    ,^eYlmT>6  
    aD=A^ktx  
     RF%KA[Dj  
    光线滤光器设置  wv\w;'  
    7) 执行光线追迹 5sx1Zq7  
    .U?'i<  
    h3z{(-~y  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散，那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 gT#&"aP5S  
     w[I E  
    8) 优化设定 S&b*rA02zp  
     #nK>Z[  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 %\H|B0  
    ](wvu(y\E  
    定义变量
    #w\~&0  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread）
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准)
    oBzfbg8p  
    9) 优化 {:]9Q Tq  
     s3R(vd  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 [g:$K5\64  
    jN6uT &{T  
    F pa_qjL;  
    /.o^R6  
    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
    P#XID 2;  
    06N}k<10O  
    10) 光线追迹与结果分析 EuyXgK>g  
    ZRg;/sX]  
    GJtZ&H  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 z2QP)150  
    }5}.lJ:  
    8\5 T3AF  
    优化后透镜的面型如下： b#hDHSdZ,  
    透镜渲染效果
    fi$-;Gz  
    QQ：2987619807
     
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