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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 b*-g@S  
    5`$.GV  
    本文您将会学到如下内容: 9~6FWBt  
    透镜基本参数输入; !y8/El  
    优化变量与评价函数设定; wKjL}1.k  
     优化; t@a2@dX|  
     照度分析;  i7qG5U  
    ]F,mj-?4x  
    2. 操作流程 X[ERlw1q4Q  
    i+ I%]  
    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。 XO*|P\#^  
    RHV& m()Q  
    Us4ijR d  
    2) 创建透镜 2#sJ`pdQ  
    63ig!-9F  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens {X=gjQ9  
    "V|1w>s  
    hf2Q;n&V  
    3) 输入透镜参数 *c\:ogd  
    9-<EeV_/  
    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; mk)F3[ ke  
    __}j {Buk  
    AE:IXP|c  
    9=(*#gRd  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    VEolyPcsg&  
    4) 创建LED光源 &zl=}xeA  
    "=7y6bM  
    )qGw!^8  
    光源类型为Random plane ; Ppw0vaJ^  
    光线数为10000; MuzlUW]  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; gNon*\a,-B  
    形状选为椭圆; Ax D&_GT  
    6 ufF34tA  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. LY}9$1G]  
    半径选择60度 `0@onDQVc=  
    类型选择 Lambertian 5*.JXx E;U  
    形状选择 Elliptical DKd:tL24&  
    (Rqn)<<2  
    波长选择默认默认波长 ar-N4+!@  
    Power默认为1 watts ?Y:>Ouv*z'  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm b' 1%g}  
    [.M<h^xrB  
    LED光源设定办法 ,KXS6:1%5Y  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) z1LN|+\}  
    \2q!2XWgK  
    波长设定,颜色选为绿色
    WJefg  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    9,7IsT8  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 6#sd"JvtQ  
    ` XAlzI  
    创建平面探测器(plane)
    3P{ d~2  
    [O) Q\|k  
    6) 创建分析面 ]a4rA+NFLB  
    |@{4zoP_N  
    w +QXSa_D  
    *]<M%q!<6  
    光线滤光器设置 q;&\77i$  
    7) 执行光线追迹 OhC%5=a7  
    /U |@sw4  
    RR,gC"cTi  
    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。 #r\,oXTm  
    Ns?8N":  
    8) 优化设定 rkdf htpI  
    ElJM. a  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 MeD}S@H  
    ^gP pmb<x  
    定义变量
    LxWnPi ^  
    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)
    _wMc7`6F  
    9) 优化 n< npJ*  
    } 0su[gy[  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 El3Y1g3+3  
    &e2|]C4  
    C%hMh/Li;  
    `zQ2 i}Uju  
    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
    TqzL]'NS+  
    SFKfsb!C  
    10) 光线追迹与结果分析 <g/Z(<{wor  
    V1[Cc?o  
    -0Ws3  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 xq#YBi,  
    N~c Y~a  
    l~|x*JTq  
    优化后透镜的面型如下:  58S>B'  
    透镜渲染效果
    {s]yP_  
    QQ:2987619807
     
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