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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 9[v1h,L  
    a m-b!l!q^  
    本文您将会学到如下内容: X.ONa_  
    透镜基本参数输入; U,/6;}  
    优化变量与评价函数设定; rA0,`}8\  
     优化; A>VI{  
     照度分析; * v8Ts  
    -71dN0hWh  
    2. 操作流程 d#:3be{|&q  
    h9$ Fx  
    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。 ^n#1<K[E  
    F Kc;W  
    2y0J`!/)  
    2) 创建透镜 y`e4;*1  
    3`hUo5K  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens })vOaYT|-  
    |( (zTf  
    ,~ ?'Ef80  
    3) 输入透镜参数 j^`X~gE  
    !DjvsG1x  
    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; ?[ly`>KpJ  
    NIZ<0I*5  
    M_B:{%4  
    ,!G{5FF8:  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    puSLqouTM  
    4) 创建LED光源 |1Dc!V'?"  
    YF#H Sf7  
    TAL/a*7\  
    光源类型为Random plane ; dGZntT 2D  
    光线数为10000; +ww^ev%  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; #gQF'  
    形状选为椭圆; | sqZ$Mu  
    Jsg I'  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ~:;3uL s,8  
    半径选择60度 lM\LN^f5*  
    类型选择 Lambertian &a> lWE  
    形状选择 Elliptical -0o[f53}p  
    q^8EOAvnZ  
    波长选择默认默认波长 I^*'.z!4Q  
    Power默认为1 watts C`oa3B,z  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm oC*ees g_  
    %k f>&b,Mi  
    LED光源设定办法 >: 0tA{bV  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) G" b60RQ  
    UbJ*'eoX  
    波长设定,颜色选为绿色
    >QQ(m\a$  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    (J$\-a7<f  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane /rB{[zk  
    Mro4`GL  
    创建平面探测器(plane)
    \`'KlF2  
    4}v@C|.p  
    6) 创建分析面 |wxGpBau  
    tury<*  
    !}TMiCK  
    ~ <0Z>qr  
    光线滤光器设置 oR+-+-? ?$  
    7) 执行光线追迹 1.@vS&Y7OE  
     R)Q 4  
    ]*"s\ix  
    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。 "yb WDWu  
    4Tzd; P6_  
    8) 优化设定 *xRc * :0  
    ~yJ4qp-  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 zbw7U'jk  
    YZ#V#[j'^  
    定义变量
    "vF MSY  
    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)
    hp!d/X=J_  
    9) 优化 n/e BE q  
    vvu<:16  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 _fTwmnA  
     GrJ#.  
    MlO-+}`_+  
    *}b]rjsj  
    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
    HP2wtN{Zs  
    Pd=,$UQp  
    10) 光线追迹与结果分析 l?N`{ ,1^  
    ucYkxi`x  
    a^nAZ  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 \9c$`nn  
    )-P!Ae_.v  
    5vp|?-\h>  
    优化后透镜的面型如下: 4z4v\IpB  
    透镜渲染效果
    wJ"ev.A)  
    QQ:2987619807
     
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