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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 Neii$  
    c>+68<H  
    本文您将会学到如下内容: HNlW.y"  
    透镜基本参数输入; D*sL&Rt][Y  
    优化变量与评价函数设定; }LLQ +  
     优化; M 8(w+h{  
     照度分析; zvdIwV&oT  
    dNov= w  
    2. 操作流程 Z$6B}cz<  
    6KD-nr{S  
    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。 OIjG`~Rx  
    jJ,y+o  
    0I2?fz)  
    2) 创建透镜 v!3Oq.ot  
    7-\wr^ll3  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens B7o US}M  
    Wvl'O'R  
    s ;]"LD@  
    3) 输入透镜参数 sN5Mm8~  
    W2M[w_~QE  
    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; $Q,]2/o6n  
    wu b7w#  
    TB84}  
    7;] IlR6  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ^BW8zu@=O  
    4) 创建LED光源 #cb9g   
    [lK`~MlQ  
    WH fl|e  
    光源类型为Random plane ; Y/pK  
    光线数为10000; $~?)E;S  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ^$RpP+d  
    形状选为椭圆; #c'}_s2F[  
    w=0zVh_`(  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. P4c}@Mq3  
    半径选择60度 |It{L0=U  
    类型选择 Lambertian d(| 4 +^>  
    形状选择 Elliptical Mi F( &#  
    Y ._O m}H  
    波长选择默认默认波长 *e<'|Kq  
    Power默认为1 watts !vHCftKel  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 7;?7q  
    wWq-zGH|&  
    LED光源设定办法 Q trU_c2k  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) %+UTs'I  
    z(>:LX"xz  
    波长设定,颜色选为绿色
    -OKXfN]  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    gI@nE:(m  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane _eH@G(W(  
    s= z$;1C  
    创建平面探测器(plane)
    ?,[$8V  
    JxM32?Rm*w  
    6) 创建分析面 'gsO}xj  
    A-$ C6q   
    *GdJ<B$  
    U2\k7I  
    光线滤光器设置 hl DU.k  
    7) 执行光线追迹 %Rk0sfLvn  
    WW7E*kc  
    ]2|KG3t  
    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。 ]J/;Xp  
    4e?cW&  
    8) 优化设定 ^nQJo"g\  
    wGHVq fm5  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 &rc r>-  
    7&L8zl|K  
    定义变量
    ?;w\CS^Qu  
    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)
    x$S~>H<a  
    9) 优化 m]{/5L  
    -:b<~S[  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 = Fq{#sC>  
    x'%vL",%  
    : >$v@d  
    /~?[70B}E  
    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
    B\;fC's+  
    f.R;<V.)  
    10) 光线追迹与结果分析 !yKrA|w1  
    8|\xU9VT  
    =H}}dC<)  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 a@?ebCE  
    e >7Ka\  
    y35e3  
    优化后透镜的面型如下: OSC_-[b-  
    透镜渲染效果
    CwO$EL:[`  
    QQ:2987619807
     
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