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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 |9s wZ[  
    \Hum}0[  
    本文您将会学到如下内容: YNM\pX'  
    透镜基本参数输入; lgT?{,>RkW  
    优化变量与评价函数设定; T T"3^@  
     优化; G[6=u|(M  
     照度分析; F0;1zw  
    Kym:J \}9B  
    2. 操作流程 ;BTJ%F.  
    1g i}H)  
    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。 raQYn?[  
    k+\7B}7F  
    ;D&wh  
    2) 创建透镜 4(m3c<'P  
    Y'_ D<Mp  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens tc/jY]'32  
    Y n>{4BZ>#  
    :yD@5)  
    3) 输入透镜参数 A_Gp&acs$  
    rk|a'&  
    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; UCF[oO>v  
    ):E'`ZP!F  
    JS2!)aqc  
    g =\13# F  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    X,53c$  
    4) 创建LED光源 s}!"a8hU`  
    s=jO; K$  
    j&}B<f _6J  
    光源类型为Random plane ; P rt#L8  
    光线数为10000; fiqj;GW  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; },3R%?8 9%  
    形状选为椭圆; SD I,M  
    "GBUQ}  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ~$ WQ"~z  
    半径选择60度 /2'c>  
    类型选择 Lambertian qq>44k\|)  
    形状选择 Elliptical s.e y!ew  
    ndt8=6p  
    波长选择默认默认波长 {lKEZirO  
    Power默认为1 watts @f'AWeJ2  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm s @3 zx  
    {r X5  
    LED光源设定办法 "U{mMd!9L  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) fa.f(c  
    h!;MBn`8  
    波长设定,颜色选为绿色
    8Nv-/VQ/b  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    2X +7b M  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane EkV!hqs*  
    7dx4~dF  
    创建平面探测器(plane)
    B C&^]M  
    ;WPI+`-  
    6) 创建分析面 ^:$j:w?j  
    ~l@%=/m  
    -y<rM0"NE  
    c'[( d5^|  
    光线滤光器设置 .y(@Y6hO  
    7) 执行光线追迹 m R"9&wq  
    3pzOt&T|w  
    &<OMGGQ[h  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 aGe\.A=  
    4v i B=>  
    8) 优化设定 p@`4 Qz  
    [kQ"6wh8  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 <`b|L9  
    9yp^zL  
    定义变量
    P}b Dn;  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    )z|_*||WU^  
    9) 优化 7jD@Gp`" 3  
    ~9]Vy (L  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 *GB$sXF  
    ook' u }h  
    rUhWZta  
    ],WwqD=  
    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
    ZO]E@?Oav  
    :  ,|=Q}  
    10) 光线追迹与结果分析 _LLW{^V  
    6NP`P jR  
    ">rsA&hN-  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 vjY);aQ  
    GWVEIZ  
    WIhIEU7/  
    优化后透镜的面型如下: #zh6=.,7  
    透镜渲染效果
    4d,qXSKty  
    QQ:2987619807
     
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