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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 3hN.`G-E  
    YlF<S49loC  
    本文您将会学到如下内容: O.ce"5Y^  
    透镜基本参数输入; '+@q  
    优化变量与评价函数设定;  2s+ITPr  
     优化; k7R8Q~4  
     照度分析; # p?7{"Ep  
    S 54N  
    2. 操作流程 LF2@qvwD  
     k|Xxr  
    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。 r)9&'m.:  
    +{qX,  
    ,3m]jp'  
    2) 创建透镜 __F?iRrCM  
    1$Jria5n  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens X^2Txm d  
    `oDs]90  
    /b$0).fj@,  
    3) 输入透镜参数 iyj,0T  
    qIO<\Y l  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 'aq9]D_k  
    n$jOk |W  
    U}6F B =  
    2 /rDi  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    5tSR2gG#K,  
    4) 创建LED光源 l'pu?TP{a  
    G>3]A5  
    >z(AQ  
    光源类型为Random plane ; )]\?Yyg]  
    光线数为10000; =p1aF/1$I  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; # 1S*}Q<k  
    形状选为椭圆; ,wI$O8"!j  
    w2 L'j9  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 0:,8Ce  
    半径选择60度 W7j-siWJ  
    类型选择 Lambertian &~%( RO  
    形状选择 Elliptical `|[" {j}^  
    86]})H  
    波长选择默认默认波长 r`; "  
    Power默认为1 watts j-?zB .jAh  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm %(9BWO  
    &WqKsH$  
    LED光源设定办法 wRc=;f  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) qrWeV8ur+  
    TAkM-iyH]  
    波长设定,颜色选为绿色
    #Cwzk{p(  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    RR%[]M#_T  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane \z/_vzz4  
    h-^7cHI}  
    创建平面探测器(plane)
    7 Q`'1oE?  
    __FhuP P  
    6) 创建分析面 MzF9 &{N  
    CdTyUl  
    3#IU^6l:1S  
    k Xs&k8  
    光线滤光器设置 #^\q Fj  
    7) 执行光线追迹 5i 6*$#OM_  
    *zf@J'  
    f/FK>oUh  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 :4{;^|RgU  
    EmaVd+Sw  
    8) 优化设定 WFOO6 kMz  
    vYYLn9}5  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 W?(^|<W  
    oic}Go  
    定义变量
    Ik92='Z  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ~-"<)XPe  
    9) 优化 A YC22(  
    Kg#5 @;  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 c{iF  
    64#6L.Q-c  
    *@M7J  
    if S) < t  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    ZQd\!K8y^Q  
    91Cg   
    10) 光线追迹与结果分析 0@ -3U{Q  
    /K#t$O4  
    \2rCT~x  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 7[V6@K!Al[  
    .kBZ(`K  
    oEqt7l[I{  
    优化后透镜的面型如下: "hwG"3n1  
    透镜渲染效果
    )N) "O? W9  
    QQ:2987619807
     
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