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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 /bi}'H+#  
    Jl&-,Vjb  
    本文您将会学到如下内容: q,+yqrt  
    透镜基本参数输入; 3J5!oF{H  
    优化变量与评价函数设定; fP. 6HF_p_  
     优化; HbxL:~:}J  
     照度分析; hK_LEwd;  
    K|Di1)7=/  
    2. 操作流程 sPR1?:0:  
    sn)3Z A  
    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。 {o>j6RS\  
    Zd')57{  
    c|#8T*`C  
    2) 创建透镜 fyByz=pl  
    /%;mqrdk  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens [_}J F}6  
    +Nt2 +Y:O  
    ?]}8o}G  
    3) 输入透镜参数 [_Qa9e  
    6e[VgN-s  
    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; egq67S  
    <kx&w(=  
    ;ShJi  
    !K'}K>iT  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    DKBSFm{~Q  
    4) 创建LED光源 iLkZ"X.'|1  
    50o~ P!Lz|  
    l p(8E6  
    光源类型为Random plane ; 4x 8)gE   
    光线数为10000; ce7CcHQ?B  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; bp~g;h*E2  
    形状选为椭圆; 'LE =6{#  
    `pGa~!vl  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. /N&CaH\;^$  
    半径选择60度 /\4'ddGU  
    类型选择 Lambertian z}MP)|aH:  
    形状选择 Elliptical ;e1ku|>$  
    D F*:_B )  
    波长选择默认默认波长 Bi @2  
    Power默认为1 watts [O?z@)dx  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm T Kg aV;92  
    .~l=zu  
    LED光源设定办法 !Ikt '5/  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) -i%e!DgH  
    ;{KV /<3  
    波长设定,颜色选为绿色
    sXD1C2o  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    {/ BT9|LI  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 5 4L\Jx  
    !& z(:d  
    创建平面探测器(plane)
    RsY3V=u  
    !'cl"\h  
    6) 创建分析面 x7eQ2h6O  
    @tZ&2RY1  
    _s .G  
    .O0 +H+  
    光线滤光器设置 SV~cJ]F  
    7) 执行光线追迹 MM x9(`t*.  
    H\0~#(z?.  
    4}eepJOn  
    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。 ^$'z!+QRM  
    CTZh0 x  
    8) 优化设定  y"H*%]  
    UHTvCc  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 8&)DE@W  
    L 8dc(Z%v  
    定义变量
    l@\#Ywz  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    b"#WxgaF  
    9) 优化 4Dw@r{  
    tavpq.0O  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 G"Sd@%W(  
    s#)5h0t#du  
    Zf65`K3  
    S|]X'f  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    'gPzm|f|t@  
    L>SjllY  
    10) 光线追迹与结果分析 \<y#R~7s  
    ).sRv6/c  
    ecCr6)  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 YW60q0:  
    g!+| I  
    `m!j$,c.  
    优化后透镜的面型如下: Ns7(j-  
    透镜渲染效果
    YQ6f}O  
    QQ:2987619807
     
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