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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 h T Xc0  
    ]':C~-RV{  
    本文您将会学到如下内容: ' 5Ieqpm9  
    透镜基本参数输入; #/ 4Wcz<  
    优化变量与评价函数设定; zCQv:.0L  
     优化; cbteNA!>  
     照度分析; s=d?}.E$  
    [cH/Y2[  
    2. 操作流程 J\{)qJ*jp  
    .DX#:?@4@Y  
    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。 }.hBmhnZmI  
    Vnl~AQfk|  
    JBYQ7SsAS0  
    2) 创建透镜 [Ytia#Vv  
    _AO0:&  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens c49#aN R  
    [6Wr t8"  
    Ltj}>.+  
    3) 输入透镜参数 8jZYy!  
    J)-owu;  
    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; k]JLk"K  
    vbFAS:Y:+  
     [:k'VXL  
    IM#+@vv  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    H}@|ucM"\  
    4) 创建LED光源 v_ J.M]  
    jab]!eY  
    F;ZLoG*U  
    光源类型为Random plane ; 4H,DG`[Mo  
    光线数为10000; V4"AFArI  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; FFkG,XH  
    形状选为椭圆; >}I}9y+  
    3}+/\:q*  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. H z6H,h  
    半径选择60度 \uYUX~}i"  
    类型选择 Lambertian /}VQzF  
    形状选择 Elliptical <V, ?!}V  
    ! Q#b4f  
    波长选择默认默认波长 p"JSYF 9]  
    Power默认为1 watts eS"gHldz  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm OBZ|W**N"  
    }/LYI  
    LED光源设定办法 X XF9oy8  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 4 hj2rK'y  
    |B n=$T]  
    波长设定,颜色选为绿色
    Cb13Qz  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    S ~_%  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane \w:u&6,0O  
    ,VZ&Gc  
    创建平面探测器(plane)
    r:q#l~;^  
    9j 8t<5s  
    6) 创建分析面 ~;+vF-]R  
    Y1~SGg7(@  
    X+3)DE\2  
    sV6A& Aw  
    光线滤光器设置 *"5a5.`%,  
    7) 执行光线追迹 .~8+s.y  
    d3$<|mG$  
    =oTYwU  
    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。 SQ!lgm1bA  
    A)#sh) }Q  
    8) 优化设定 Po_OQJ:bd  
    b[k 1)R"  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 @r43F$bcqo  
    =gn}_sKNE  
    定义变量
    jysV%q 3  
    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)
    M~Slc*_%  
    9) 优化 ;!}SgzSH}  
    h=tu +pn  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 )eEvyU  
    {|gJC>f@  
    U{_s1  
    EVL;"   
    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
    acZHb[w  
    a7|&Tbv  
    10) 光线追迹与结果分析 9vTQ^*b m  
    !VHIl&Mos  
    ZX;k*OrW  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 55DzBV  
    xdM#>z`;  
    Mh|`XO.5I  
    优化后透镜的面型如下: O)|4>J*B  
    透镜渲染效果
    rsv!mY,Em  
    QQ:2987619807
     
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