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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 E9w"?_A)  
    kT%m`  
    本文您将会学到如下内容: 8ly Ng w1  
    透镜基本参数输入; ^?: Az  
    优化变量与评价函数设定; og1Cj{0  
     优化; %EYh*g{G  
     照度分析; 8 .&P4u i  
    jgqeDl\=+  
    2. 操作流程 q&&uX-ez5W  
    #3O$B*gV6  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 EUq6) K  
    <'j ygZ(  
    "AlR%:]24~  
    2) 创建透镜 Pz|}[Cx-  
    mC$ te  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens M=fhRCUB  
    ~iIFe+6  
    VrKLEN\  
    3) 输入透镜参数 s]HJcgI  
    Sq5}v]k@&  
    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; Va4AE)[/*  
    " ;o, D  
    <J]N E|:  
    !-7<x"avm  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    OTEx9  
    4) 创建LED光源 'N&s$XB,  
    BA9;=orx  
    lrgvY>E0  
    光源类型为Random plane ; t4p-pH'9b  
    光线数为10000; {;38&Izwz  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Q@s G6 iz  
    形状选为椭圆; m[w~h\FS  
    'h> l_A  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. yn2k!2]&T<  
    半径选择60度 xw*/8.Md6f  
    类型选择 Lambertian L(/wsw~y*  
    形状选择 Elliptical v){X&HbP  
    aSeh?2n8  
    波长选择默认默认波长 ?'$} k  
    Power默认为1 watts 3P*"$fH  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm V^\b"1X7N  
    |vj!,b88n#  
    LED光源设定办法 s ~i,R  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) =I$:-[(  
    ?`B6I!S0[  
    波长设定,颜色选为绿色
    n* z;%'0  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    %"3tGi:/  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane i;#AW($+a  
    VKr oikz@]  
    创建平面探测器(plane)
    MENrP5AL  
    jG^OF5.  
    6) 创建分析面 )7F$:*e  
    tTe:Oq  
    #~6X9,x=  
    wHErF #xo  
    光线滤光器设置 6o GF6C  
    7) 执行光线追迹 rzKn5Z  
    Wp=:|J   
    s`L>mRw`  
    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。 =l$qwcfbo  
    .:;#[Z{-  
    8) 优化设定 3 J\&t4q  
    t<qXXQ&5  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 KkZo|\V  
    %[m%QP1;p  
    定义变量
    `{\10j*B  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ?tYc2R9x6"  
    9) 优化 jhE3@c@pT  
    ACH!Gw~  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 -KCQ!0\F  
    ptpu u=3"  
    oz?6$oE(bt  
    {q BbzBG  
    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
    nIqmora  
    >c@1UEwkm  
    10) 光线追迹与结果分析 YRP$tz+ _  
    0bG2YMs  
    xW'(]Z7_  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 J_ `\}55n  
    O0> ^?dsL  
    %D*yXNsY  
    优化后透镜的面型如下: %-[U;pJe;  
    透镜渲染效果
    w77"?kJ9X  
    QQ:2987619807
     
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