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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 V5R``T p  
    'M YqCfIK  
    本文您将会学到如下内容: 4ajBMgD]KG  
    透镜基本参数输入; 0p! [&O  
    优化变量与评价函数设定; N/]TZu~k z  
     优化; .] 5&\  
     照度分析; L[<MBgF Kv  
    PL wa!j  
    2. 操作流程 POx~m  
    *j8w" 4  
    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。 Wu%;{y~#}  
    {{:MJ\_"h_  
    n0nkv[  
    2) 创建透镜 B-JgXW.\0  
    wHdq:,0-!  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens bMf +/n  
    4{*K%pv\  
    h (jg7R  
    3) 输入透镜参数 ykM(` 1` m  
    0G;RMR':5  
    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; $  5  
    o"K{^ L~u  
    Kq{9 :G  
    cYW F)WAog  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    yP~D."  
    4) 创建LED光源 {U7j  
    IB(5 &u.  
    u]CW5snz  
    光源类型为Random plane ; QfRt3\^`  
    光线数为10000; *T*MLD]Q  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; >e"1a/2%>&  
    形状选为椭圆; g7#_a6  
    'N0d==aI  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ;w[|IRa  
    半径选择60度 rQ. j$U  
    类型选择 Lambertian |\Jpjm)?  
    形状选择 Elliptical LR'F/.Dx  
    ]@>bz  
    波长选择默认默认波长 :E]A51  
    Power默认为1 watts b[VP"KZ?  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm "?n~ /9`  
    592q`m\  
    LED光源设定办法 X|@|ZRN  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) m>:3Ku  
    pOpie5)7X  
    波长设定,颜色选为绿色
    :1=mNrg  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    G)iV  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane tb^3-ZUb  
    L0_R2E A  
    创建平面探测器(plane)
    PtwE[YDu  
    Z3T:R"l;  
    6) 创建分析面 d|w% F=  
    gey`HhZp)  
    |'b=xeH.^<  
    f \[Z`D  
    光线滤光器设置 hyVuZ\9B  
    7) 执行光线追迹 jvCk+n[  
    .pr-  ^  
    ?RA^Y N*9  
    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。 Dm"GCV  
    Hq< Vk.Nk  
    8) 优化设定 2Cj?k.Zk  
    ]7fqVOiOu  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 \<]nv}1O  
    LH3PgGi,  
    定义变量
    0ppZ~}&  
    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)
    *GTCVxu  
    9) 优化 aKhI|%5kA  
    X+ h|sy  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 DU|0#z=*t5  
    uJ{N?  
    QY/36gK  
    +}J2\!Jw  
    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
    *3s4JK  
    pEw &i  
    10) 光线追迹与结果分析 ^kzw/. I{  
    3QL'uk  
    3;>|*(cO  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 P}KyT?X:  
    }pTy mAN  
    ZBB^?FF  
    优化后透镜的面型如下: =pF 6  
    透镜渲染效果
    /~K-0K#w  
    QQ:2987619807
     
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