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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 lw5`p,`  
    xN%K^Tree  
    本文您将会学到如下内容: _J[P[(ab  
    透镜基本参数输入; B7vpsSL  
    优化变量与评价函数设定; OZ!^ak  
     优化; 1aABzB ^  
     照度分析; @\I#^X5lv  
    FxtI"g\0  
    2. 操作流程 dcT80sOC  
    ~e.L.,4QZ8  
    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 RRu2  
    }o{(S%%  
    8HdAFRw  
    2) 创建透镜 5*D/%]YsD  
    ;jTN | i'  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 3oG,E;(  
    =mmWl9'mJ  
    !0E&@X:-  
    3) 输入透镜参数 RCLeA=/N@0  
    Xb,3Dvf  
    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; pY$Q  
    g$o&Udgs  
    76` .Y  
    H 7 ^/q7  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    =E{`^IT'R  
    4) 创建LED光源 k-""_WJ~^  
    9]@!S|1  
    NW)1#]gg%  
    光源类型为Random plane ; r!{Up7uL  
    光线数为10000; .w ,q0<}  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; /|&*QLy  
    形状选为椭圆; :p6M=  
    '$QB$2~V  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Oz#{S:24M+  
    半径选择60度 wn)W ?P;k  
    类型选择 Lambertian !$>R j  
    形状选择 Elliptical ji,kkipY?w  
    7})[lL`\s  
    波长选择默认默认波长 y L~W.H  
    Power默认为1 watts B4 8={  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm dcWD(-  
    -C&P%tt Y  
    LED光源设定办法 HiJE}V;Vq  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) w.-!UD9/.x  
     1ZB"EQ  
    波长设定,颜色选为绿色
    |IUWF%~^$+  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    XHGFf_kW_N  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane R_S.tT!  
    w^0nqh  
    创建平面探测器(plane)
    "Os_vlapHo  
    -+-_I*(  
    6) 创建分析面 yJe>JK~)  
    dN[\xVcj  
    >~+ELVB&  
    T37XBg H  
    光线滤光器设置 YkQd  
    7) 执行光线追迹 wJY'  
    j^2j& Ta  
    2gVm9gAHUd  
    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。 d4z/5Oa  
    VBcPu  
    8) 优化设定 N_q|\S>t/  
    tcog'nAz  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #@nezu2  
    K@w{"7}  
    定义变量
    k~FRD?[u  
    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)
    4#hSJ(~7S  
    9) 优化 I4?5K@a  
    F`]2O:[  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 `&6dnSC},P  
    .y:U&Rw4  
    jsi!fx2Rm  
    @bP)406p  
    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
    YQA ,f#  
    3>VL}Ui}  
    10) 光线追迹与结果分析 WVvvI9  
    Q6I:"2u1  
    =+d?x 56  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 'K,:j 388  
    v^+Sh|z/  
    by/jYg)+  
    优化后透镜的面型如下: ZO c)  
    透镜渲染效果
    Alw3\_X  
    QQ:2987619807
     
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