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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 tp b(.`G  
    }9?fb[]  
    本文您将会学到如下内容: `4"&_ltD  
    透镜基本参数输入; =@k 3*#\  
    优化变量与评价函数设定; {6*{P!H  
     优化; 9z(h8H  
     照度分析; |bmc6G[  
    mh~n#bah  
    2. 操作流程 #~[mn_C  
    hF-X8$[  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 uzLIllVX*  
    |9 4xRC  
    dYhLk2  
    2) 创建透镜 MP`WU}2  
    D 3}e{J8  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Jm}zit:o  
    \8S HX  
    h_h6@/1l  
    3) 输入透镜参数 H@8 ;6D  
    q8vRUlf  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; fpvzx{2  
    Q"H1(kG|  
    p%*! ]JRS  
    ,_yf5 a  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Jx= v6==7  
    4) 创建LED光源 wB W]w  
    siGt5RH*  
    oNBYJ]t  
    光源类型为Random plane ; :#p!&Fi  
    光线数为10000; zf^F.wW  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; atWAhN  
    形状选为椭圆; rDWqJ<8  
    h3:dO|Z  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ^7% KS  
    半径选择60度 5VPP 2;J  
    类型选择 Lambertian a0x/? )DO  
    形状选择 Elliptical cc$+"7/J^c  
    '|N9xL m  
    波长选择默认默认波长 Xa32p_|5~  
    Power默认为1 watts @uI_4a  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm [8.w2\<?  
    zbL6TP@=  
    LED光源设定办法 )|@UY(VZ^  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) nLjo3yvV..  
    lGP'OY"Q  
    波长设定,颜色选为绿色
    Y+I`XeY  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    t Sf`  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane B%Sp mx8  
    S}cm.,/w  
    创建平面探测器(plane)
    i&?do{YQ)  
    .J3Dk=/  
    6) 创建分析面 <U]#722  
    B]YY[i  
    +Ss|4O}'  
    _*Z2</5  
    光线滤光器设置 .v:K`y;f\(  
    7) 执行光线追迹 K r&HT,>B  
    H A(e  
    X pd^^  
    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。 7)Rx-  
    jE{2rw$ZJ?  
    8) 优化设定 ]OOL4=b  
    VJeN m3WNb  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 JOIbxU{U_  
    T+[N-"N  
    定义变量
    8y{<M"v+/  
    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)
    -3<5,Q{G+  
    9) 优化 vWwnC)5  
    \ oIVE+L/P  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 j5:{H4?  
    q e:,%a-9  
    $h-5PwHp  
    jo4*,B1x  
    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
    \Podyh/;?  
    |mfQmFF  
    10) 光线追迹与结果分析 QMfa~TH#p  
    n(b(H`1n  
    wK CHG/W  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ccJ@jpXI  
    x.+}-(`W#~  
    8JUUK(&Z  
    优化后透镜的面型如下: +M6qbIO  
    透镜渲染效果
    t "J"G@1)  
    QQ:2987619807
     
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