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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 "`Y.5.  
    ?#Y1E~N  
    本文您将会学到如下内容: dr^MW?{a\  
    透镜基本参数输入; 3B?7h/f  
    优化变量与评价函数设定; mt}3/d  
     优化; /A1qTG=Br  
     照度分析; ,)Z1&J?  
    -I.BQ  
    2. 操作流程 W #V`|JA  
    aqKrf(Rv  
    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。 $<F9;Z  
    &Rt^G  
    (gjCm0#_%  
    2) 创建透镜 L&G5 kY`  
    w<Ot0&&  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens rH9[x8e  
    k]~|!`  
    g4}K6)@  
    3) 输入透镜参数 5;X3{$y  
    2aJ_[3p/h]  
    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; npMPjknl  
    As>P(  
    Lv7$@|"H9  
    Y%Tm `$^V  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    bj7r"_  
    4) 创建LED光源 ]BaK8mPl  
    Hgbrlh  
    51Q~/  
    光源类型为Random plane ; T~)R,OA7m  
    光线数为10000; {9XQ~t"m^  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ];*? `}#  
    形状选为椭圆; !XQ)>T^G5  
    %OJq(}  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. HiSNEp$-4$  
    半径选择60度 lD6PKZ\RIj  
    类型选择 Lambertian %:yVjb,Yf  
    形状选择 Elliptical `2,F!kCt  
    cHX~-:KOr  
    波长选择默认默认波长 +k\cmDcb  
    Power默认为1 watts b_']S0$c\  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ky I~  
    ?<U">8cP  
    LED光源设定办法 t(Gg 1  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) %H3 M0J2L  
    {~EPP .  
    波长设定,颜色选为绿色
    z?  Ck9  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ~'0W(~Q8  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane f[-$##S.~  
    4%5 +  
    创建平面探测器(plane)
    \CrWKBL  
    :I8HRkp  
    6) 创建分析面 c|Fu6LF a  
    M`H@ % M  
    |'](zEwq  
    |nmt /[  
    光线滤光器设置 La r9}nx0  
    7) 执行光线追迹 a]@BS6  
    S@cKo&^  
    g[(Eh?]Sc  
    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。 A$-\Er+f  
    s^HI%mdf  
    8) 优化设定 Y7<(_p7  
    G<Y}QhFU  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 {9- n3j}  
    t>h:s3c  
    定义变量
    qkBCI,X_Y  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ;&$f~P Q  
    9) 优化 d$:LUxM#  
    >\[|c  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 jbp?6GW  
    k1~? }+<e  
    6&_K;  
    c{[lT2yxU  
    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
    HM &"2c  
    lH/7m;M  
    10) 光线追迹与结果分析 - *v)sP"@  
    G$VE o8Blb  
    q``:[Sz  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 _&aPF/  
    Lmw4  
    0A')zKik  
    优化后透镜的面型如下: 96i #  
    透镜渲染效果
    i9D<jkc  
    QQ:2987619807
     
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