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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 'Ie!%k^  
    i<{/r-w=E  
    本文您将会学到如下内容: )"y]_}  
    透镜基本参数输入; +,bgOq\aG  
    优化变量与评价函数设定; QK`2^  
     优化; X[o"9O|<  
     照度分析; K.\-  
    & /lmg!6  
    2. 操作流程 D{s4Bo-  
    \ffU15@N  
    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。 }i2dXC/  
    )1]LoEdm`  
    7.xJ:r|  
    2) 创建透镜 TWTRMc;z+  
    x8* @<]!  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Hxd ^oE  
    .(zZTyZr  
    Gh9dv|m=[;  
    3) 输入透镜参数 !<MW*7P=  
    k3t2{=&'&x  
    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; .ZOyZnr Z  
    \)9R1zp/x  
    %q,^A+=  
    @7<m.?A!  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ` G.:G/b%H  
    4) 创建LED光源 GE.@*W  
    U HUO9h  
    ,=p.Cx'PR  
    光源类型为Random plane ; -qRO}EF  
    光线数为10000; 1Du9N[2'P  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ^o*$+DbC  
    形状选为椭圆; 64qQ:D7C  
    4WV)&50  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. $Uxg$pqO  
    半径选择60度 hTbot^/  
    类型选择 Lambertian t ~"DQq E  
    形状选择 Elliptical ) BLoj:gYn  
    gedk  
    波长选择默认默认波长 hKW!kA =gZ  
    Power默认为1 watts - dt<w;>W  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm  !#8=tO  
    6WnGP>tc.  
    LED光源设定办法 R!LKGiN  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Dbo.N`  
    ;M Z@2CO  
    波长设定,颜色选为绿色
    CDM==Xa*  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    `+0)dTA(g$  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 15FGlO<<  
    C\dlQQ  
    创建平面探测器(plane)
    #`H^8/!e  
    ~cEr <mzR  
    6) 创建分析面 h/%Hk;|9  
    '%"#]  
    3 e9fziQ~  
    7eg//mL"6  
    光线滤光器设置 lCyp&b#(L  
    7) 执行光线追迹 &Wup 7  
    RycO8z*p  
    5K*-)F ]  
    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。 Sm%MoFf  
    d.&~n`Rv!p  
    8) 优化设定 D0&{iZ(  
    {XNu4d9w(  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 {L8(5  
    dj76YK  
    定义变量
    gZs8BKO  
    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)
    2O5yS  
    9) 优化 k]`3if5>  
    c};Qr@vpo  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 -h8!O+7 .  
    *7I=vro  
    ?%HtPm2< %  
    W$Bx?}x($  
    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
    oB$D&  
    `'[ 7M  
    10) 光线追迹与结果分析 <ZNa`  
    -j9R%+YW<  
    -~h2^Oez  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 1q! 6Sny@  
    y*6r&989  
    X 3Vpxtb  
    优化后透镜的面型如下: T8FKa4ikn  
    透镜渲染效果
    yREO;m|o  
    QQ:2987619807
     
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