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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 |5lk9<z  
    E=nIRG|g  
    本文您将会学到如下内容: lhy*h_>  
    透镜基本参数输入; E7rDa1  
    优化变量与评价函数设定; hb}+A=A=+  
     优化; aDU<wxnSvO  
     照度分析; _h{C_;a[_  
    F(>Np2oi6  
    2. 操作流程 4y|BOVl  
    A1O' |7X  
    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。 YtmrRDQs  
    3}}38A|4  
    [_k1jHr48N  
    2) 创建透镜 JRB9rSN^  
    p{T*k'  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens fp`;U_-&0  
    k>;`FFQU>  
    F1*>y  
    3) 输入透镜参数 ZOh`(})hy  
    !|^|,"A)  
    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; UtoT  
    B3 8]~'8  
    %)1y AdG 8  
    ,E S0NA  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    -t!~%_WCv  
    4) 创建LED光源 m| n  
    <^#,_o,!  
    ~vm%6CABM  
    光源类型为Random plane ; ]cHgleHQ  
    光线数为10000; =$'6(aDH  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; aTH{'mN  
    形状选为椭圆; marQNZ  
    V?6a 8lJ  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. -r`.#c4  
    半径选择60度 gb[5&> (#  
    类型选择 Lambertian 6m}Ev95  
    形状选择 Elliptical y%"{I7!A  
    11 Q1AN  
    波长选择默认默认波长 A8muQuj]~~  
    Power默认为1 watts Sc]B#/~B  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm <? q?Mn  
    Cio 1E-4  
    LED光源设定办法 IaSR;/  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) D+lAhEN  
    UXJ eAE-  
    波长设定,颜色选为绿色
    }bb;~  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ]C!gQq2'a  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane (S>C#A=E\  
    G/)O@Ugp  
    创建平面探测器(plane)
    WlOmJtt4)  
    B-*+r`@Bd  
    6) 创建分析面 R`NYEptJ  
    f z'@_4hg  
    P78g /p T  
    (nQ^  
    光线滤光器设置 KI"#f$2&  
    7) 执行光线追迹 $0W|26;  
    u|\1h LXX  
    g|o,uD  
    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。 Ouk ^O}W6  
    zVViLUwG  
    8) 优化设定 lU8l}Ndz"  
    pC#E_*49  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 )8a~L8oN  
    Ogqj?]2QC  
    定义变量
    j*|VctM  
    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)
    yuh *  
    9) 优化 owVX*&b{  
    tH!]Z4}u  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 2=*H 8'k  
    {i;r  
    XY5K%dMU  
    k R?qb6  
    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
    Ki;*u_4{  
    O %\*@4zM  
    10) 光线追迹与结果分析 NDN7[7E  
    `}p0VmD{NE  
    !Jo_"#5  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 VF+KR*  
    * ` JYC  
    '+@=ILj>  
    优化后透镜的面型如下: wo3d#=   
    透镜渲染效果
    pE`})/?\*  
    QQ:2987619807
     
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