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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 ^j *H  
    0.z\YTZ9  
    本文您将会学到如下内容: X6G2$|  
    透镜基本参数输入; 4"d'iY  
    优化变量与评价函数设定; i>{.Y};  
     优化; d$#DXLA\P  
     照度分析; 2 i97  
    A?4s+A@Eg  
    2. 操作流程 Ee097A?1vj  
    k4+Q$3"  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 _qvzZ6  
    y1_z(L;I  
    Bh5z4  
    2) 创建透镜 f <pJ_  
    -n~%v0D8c  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens :]uz0s`>  
    :)DvZxHE@  
    5\.w\  
    3) 输入透镜参数 /y[zOT6  
    >bbvQb +j  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; @ @"abhT  
    ,lb >  
    PsO>&Te2  
    cxpG6c  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    6~tj"34_  
    4) 创建LED光源 P\{ }yd  
    O\q-Ai  
    ,&iZ*6=X?0  
    光源类型为Random plane ; P]<15l  
    光线数为10000; nXAGwU8a  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; wuKr 9W9Xa  
    形状选为椭圆; "] [u  
    /0(c-Dv  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. bBgyLyg  
    半径选择60度 qx";G  
    类型选择 Lambertian .Zm de*b  
    形状选择 Elliptical /amWf^z  
    +Y"HbNz  
    波长选择默认默认波长 St;@ZV  
    Power默认为1 watts 7_c/wbA#me  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 1a_;(T  
    ;uN&yj<}a  
    LED光源设定办法 3"LT''  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Uc( z|  
    m_h$fT8 _  
    波长设定,颜色选为绿色
    >Y=qSg>Ik  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    .tA=5 QY,  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &x)nK  
    jQ3&4>gj  
    创建平面探测器(plane)
    Nn-EtM0w  
    _3zJ.%  
    6) 创建分析面 9{CajtN  
    ?e2G{0V  
    Sv t%*j  
    W<T Ui51Y  
    光线滤光器设置 [ @9a  
    7) 执行光线追迹 ,jdTe?[*^  
    7}puj%JS /  
    l`r O)7  
    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。 ~mC>G 4y$a  
    9;fs'R  
    8) 优化设定 [ i8Ju  
    cf%aOHYI*  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 1^tM%2rP'  
    <$Dj ags,F  
    定义变量
    ?\_vqW  
    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)
    =4 NKXP~C  
    9) 优化 Xa_:B\ic  
    ?G 'sb}.  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 mNKcaM?h  
    58t~? 2E  
    (o4':/es  
    -%TwtO<$']  
    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
    &"d :+!4h  
    H^<?h6T  
    10) 光线追迹与结果分析 V)]lca  
    A9y@v{txN  
    ";TqYk=-  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ^f9>tI{  
    5h6-aQU[  
    L~*nI d  
    优化后透镜的面型如下: _mTNK^gB  
    透镜渲染效果
    # blh9.V&F  
    QQ:2987619807
     
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