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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 w?/,LV  
    OC [a?#R1  
    本文您将会学到如下内容: 0}b8S48|?  
    透镜基本参数输入; @&~BGh  
    优化变量与评价函数设定; *;}!WDr  
     优化; yy>4`_  
     照度分析; {66vdAu&h<  
    <W5F~K ;41  
    2. 操作流程 &{ f5F7E@  
    SZ0Zi\W  
    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。 {:rU5 !n  
    XRz.R/  
    \ 0CGS  
    2) 创建透镜 Lr+2L_/v`  
    L,l+1`Jz  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 56v<!L5%  
    l >O]Cpt  
    I,#U _  
    3) 输入透镜参数 sn *s7v:  
    p*N+B o  
    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; +FJ o!~1  
    jK{CjfCNz  
    !",@,$  
    f{+8]VA  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    a$KM q>  
    4) 创建LED光源 dXOjaS# ~  
    )8vcg{b{d  
    \/,SH?>4x  
    光源类型为Random plane ; 9sRP8Nj|  
    光线数为10000; bc 0|tJc  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ?hwQY}   
    形状选为椭圆; Vxw?"mhP  
    d~n+Ds)%F  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. !.F\v .  
    半径选择60度 QF^An B  
    类型选择 Lambertian ~fgv7=(!  
    形状选择 Elliptical ^L[Z+7|  
    't>Qj7vh0  
    波长选择默认默认波长 ElYHA  
    Power默认为1 watts &556;l  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ``O\'{o&  
    q5`Gl  
    LED光源设定办法 WUxr@0  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) nbYaYL?&  
    0~-+5V  
    波长设定,颜色选为绿色
    mq "p"iI  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    X!"y>J  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 8m 9G^s`[  
    ?Z.YJXoKZ  
    创建平面探测器(plane)
    mhs%b4'>  
    ,%:`Ll t]$  
    6) 创建分析面 5Q^~Z},  
    `6M(`*Up  
    uD5i5,q1Hs  
    me9RnPe:  
    光线滤光器设置 %Cr- cR0  
    7) 执行光线追迹 Dp'/uCW)  
    wbpxJtJB  
    8cd,SQ}y  
    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。 Kp99y  
    2L\h+)  
    8) 优化设定 Xau.4&\d  
    :3G9YjzC}  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 &iSQ2a!l8b  
    jrW7AT)\  
    定义变量
    <Q8bn?Z  
    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)
    FKzqJwT  
    9) 优化 pLIBNo?  
    |g9^]bT  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 (z.Vwl5  
    :@p`E}1r{  
    Vs"M Cqi  
    b/G0EcRw+  
    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
    sO*6F`eiZ  
    ~7=,)Q  
    10) 光线追迹与结果分析 "C.$qk]  
    SY{J  
    fHgfI@{=j  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 d#W[<,  
    %?g]{  
    BE U[M  
    优化后透镜的面型如下: jXdn4m/O  
    透镜渲染效果
    fY `A  
    QQ:2987619807
     
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