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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 'y2nN=CN  
    ,)Ju[  
    本文您将会学到如下内容: A3no~)wZn  
    透镜基本参数输入; NI#:|}CYS  
    优化变量与评价函数设定; o( RG-$  
     优化; K/b_22]CC  
     照度分析; 5eoska#y   
    Z&4&-RCi  
    2. 操作流程 9XyYHi  
    %?uc><&?e  
    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。 0Lc9M-Lg  
    cc&axc7I  
    `U)hjQ~pP  
    2) 创建透镜 +5o8KYV  
    hMUs" <.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 7X q,z  
    Z!@~>i  
    8:>1F,  
    3) 输入透镜参数 ^3{TZ=_;|  
    xA 1hfe.9  
    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; | e?64%l5P  
    8V)^R(\;  
    ph[#QHB  
    Xr2ou5zAn  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    oA7;.:3  
    4) 创建LED光源 H]p!\H  
    WObvbaK  
    jbu8~\"  
    光源类型为Random plane ; x&9hI  
    光线数为10000; j!4et;  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; a /#PLP  
    形状选为椭圆; HA`@7I  
    U,gti,IX^  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. x2z;6)  
    半径选择60度 Y"Ql!5=  
    类型选择 Lambertian zG9Y!SY\-  
    形状选择 Elliptical 7J|VD#DE$Y  
    J6%AH?Mt  
    波长选择默认默认波长 Zh*u(rO  
    Power默认为1 watts pN9A{v(  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm s#DaKPC  
    9h%?QC  
    LED光源设定办法 dBe`p5Z  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) mG`e3X6@-  
    Yd=a}T  
    波长设定,颜色选为绿色
    ~aOuG5 XK  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ks97k8B  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ?a8(a zn  
    ,^WJm?R  
    创建平面探测器(plane)
    K+8-9$w6  
    .YnFH$;$  
    6) 创建分析面 Z]WnG'3N  
    \eb|eN0i  
    MpqZH{:?G  
    iMFgmM|  
    光线滤光器设置 EV^~eTz  
    7) 执行光线追迹 OhmQ,  
    vRxM4O~"  
    f<*Js)k  
    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。 R8UYP=Kp  
    VX+jadYdq  
    8) 优化设定 b0A1hb[|  
    ]f: v,a  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 J}@z_^|"mJ  
    ~$f;U  
    定义变量
    k`9)=&zX+  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    .8uz 6~  
    9) 优化 ;)I'WQ]Q  
    RUUk f({(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 mVsIAC$}8  
    saAxGG  
    #gaQaUjR  
    ^/ =#UQ*k  
    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
    `^Eae  
    >Clh] ;K  
    10) 光线追迹与结果分析 8kt5KnD2  
    X3:XTuV   
    c8M2 ^{O,`  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ]I.n\2R]om  
    6ubL1K  
    wHv]ViNvXE  
    优化后透镜的面型如下: ;v~-'*0  
    透镜渲染效果
    'K*AV7>E  
    QQ:2987619807
     
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