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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 "]T1DG"  
    F4NM q&_  
    本文您将会学到如下内容: 7Y?59 [  
    透镜基本参数输入; b{BiC&3  
    优化变量与评价函数设定; ,UYe OM2Ao  
     优化; G>edJPfQ  
     照度分析; &t U&ZH  
    _BEDQb{"|  
    2. 操作流程 |Ed?s  
    '/s/o]'sUd  
    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。 lSfPOx;*  
    a8YFH$Xh  
    !5qV}5  
    2) 创建透镜 hwQrmVwvP  
    ZcHd.1fXh  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens \WqC^Di  
    ' %&-`/x  
    >]HvXEdNZ|  
    3) 输入透镜参数 '=H3Y_{oO  
    %(S!/(LWW  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; \maj5VlJ  
    ^jXKM!}-E  
    fo=@ X>S  
    *Z+U}QhHD6  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    cJ>^@pd{  
    4) 创建LED光源 sY[!=`@  
    I-Q(kWc  
    N3V4Mpf  
    光源类型为Random plane ; "u'dd3!  
    光线数为10000; u= Ga}  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; "AlR%:]24~  
    形状选为椭圆; [B^V{nUBc  
    *l@T 9L[M'  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. BwYR"  
    半径选择60度 -dw/wHf"  
    类型选择 Lambertian +O1=Ao  
    形状选择 Elliptical UZL-mF:)&  
    KfSbm?  
    波长选择默认默认波长 !-7<x"avm  
    Power默认为1 watts cef:>>6_  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm :4>LtfA  
    Qqd+=mgc  
    LED光源设定办法 "Z"`X3,-z  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) M2A3]wd2a  
    z-|d/#h  
    波长设定,颜色选为绿色
    aw3rTT(  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    vX*kvEG  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ']sIU;h3  
    '<wZe.Q!  
    创建平面探测器(plane)
    CelM~W$=u  
    'l1cuAP!+  
    6) 创建分析面 R;w1& Z  
    o6X<FE#8  
    +7t:/_b~  
    %"3tGi:/  
    光线滤光器设置 pS!N<;OWr  
    7) 执行光线追迹 UmCIjwk  
    aV n+@g<.  
    (k %0|%eR  
    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。 #~6X9,x=  
    +s5Yg,4*  
    8) 优化设定 K st2.Yy  
    z"!=A}i  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 (XQl2C  
    +B OuU#  
    定义变量
    Z15b'^)?9  
    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)
    M5B?`mTl  
    9) 优化 ":Pfi!9Wl  
    x{{ZV]  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 !xD_=O  
    3q1u9`4;  
    x;/%`gKn8  
    oFS)3.  
    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
    OSCeTkR  
    _+nlm5  
    10) 光线追迹与结果分析 v:Z.8m8D  
    qo0]7m7|  
    PciiDh~/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 u}KEH@yv  
    L3X[; |v}  
    Z+x`q#ZQr  
    优化后透镜的面型如下: Psu*t%nQ?A  
    透镜渲染效果
    mdIa`OZr  
    QQ:2987619807
     
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