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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
    科学家
     
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    光币
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 &m;*<}X  
    MVUJD{X#  
    本文您将会学到如下内容： i SQu#p@  
    透镜基本参数输入； <(#ej4ar,  
    优化变量与评价函数设定； j3ls3H&  
     优化； :7;@ZEe  
     照度分析； V>rU.Mp QU  
    ,|/f`Pl  
    2. 操作流程 YtLt*Ig%  
    <9b &<K:  
    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。 kD"{g#c  
    4s oJ.j8  
    [()koU#w.  
    2) 创建透镜 j![\& z  
    `uTmw^pZX  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens tfWS)y7  
    b| (: [nB  
    ]hV*r@d  
    3) 输入透镜参数 ;qV>L=a  
    M)(DZ}  
    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； "$vRMpW:  
     :Llb< MY2  
    =-Ck4e *T  
    ue>D 7\8  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    PZzMHK?hP  
    4) 创建LED光源 "ocyK}l.?  
    !H\F2Vxs  
    !d T4  
    光源类型为Random plane ; |1Z)E+q*:  
    光线数为10000； o#N+Y?O  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； ,/U6[P_C5  
    形状选为椭圆； c[s4EUG  
    H%{+QwzZ[j  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. og>uj>H&  
    半径选择60度 K.yb ^dg5  
    类型选择 Lambertian h>bx}$q  
    形状选择 Elliptical 51.%;aY~z  
    .ccp  
    波长选择默认默认波长 f<6lf7qzC  
    Power默认为1 watts OB}Ib]  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 4`=m u}Y2  
    kvj#c  
    LED光源设定办法 r@,2E6xn  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） CTA 3*Gn  
    HtYwEjI  
    波长设定,颜色选为绿色
    YA5g';$H*  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    -D~%|).'  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane {(?4!rh  
    /_ajaz%  
    创建平面探测器(plane)
    An/|+r\  
    )BfAw  
    6) 创建分析面 FXU8[j0P_G  
    l}M!8:UzU  
    _GPl gp:  
     |(^PS8wG  
    光线滤光器设置 \z} Ic%Tp  
    7) 执行光线追迹 w@fi{H(R  
    X#;bh78&-  
    UJ6v(:z <  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散，那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 j b!i$/%w  
     S:ztXhif>  
    8) 优化设定 }\k"n{!"  
     3"\lu?-E  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 uWE^hz"  
    \xoP)Ub>  
    定义变量
    "" ZQ/t\  
    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)
    ;gr9/Vl  
    9) 优化 sCHJ&>m5-  
     D. XvG_  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 DM>eVS3}  
    8}| (0mC  
    E-g_".agO  
    u> 7=AlWF-  
    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
    *-p}z@8  
    bA->{OPkT  
    10) 光线追迹与结果分析 <2qr}K{'A  
    #Mw8^FST  
    f& '  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 B^9j@3Ux  
    E< fVZ,  
    &:) Wh[  
    优化后透镜的面型如下： #;nYg?d=  
    透镜渲染效果
    L;I]OC^J  
    QQ：2987619807
     
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