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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 _-J@$d%  
    <]^;/2 .B  
    本文您将会学到如下内容: V )k, 9=  
    透镜基本参数输入; !muYn-4M  
    优化变量与评价函数设定; kO_XyC4(  
     优化; `L#?eQ{  
     照度分析; iv+jv2ZF%  
    B8AzN9v&"N  
    2. 操作流程 #pQ"+X  
    ?s)sPM?  
    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。 1bZiPG{  
    Z/= %J3f  
    ]esLAo  
    2) 创建透镜 4t Nvq  
    #7-@k-<|  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Y\e]2  
    SWjQ.aM  
    <yI,cM<c  
    3) 输入透镜参数 | 58 !A]  
    _*ou o<x  
    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; M:Y*Tb6w  
    V<2fPDZ  
    VNrO(j DUv  
    04PoBv~g  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    #;LMtDaL  
    4) 创建LED光源 Kq 4<l  
    plx/}ah8  
    M2E87w  
    光源类型为Random plane ; ?QSx8d  
    光线数为10000; 4m~7 ~-h  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; R mW fV  
    形状选为椭圆; Wx?&igh  
    'uf2 nUo  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. "bR'Bt  
    半径选择60度 x`+ l#  
    类型选择 Lambertian D<bU~Gd,P  
    形状选择 Elliptical #W@% K9  
    HIX=MprL<  
    波长选择默认默认波长  =Etwa  
    Power默认为1 watts 0^}'+t,lc  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Ue3B+k9w  
    XK%W^a*x  
    LED光源设定办法 WiNr866nB  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 2rO)qjiH  
    7mn,{2  
    波长设定,颜色选为绿色
    BLwfm+ m"  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ;Lsjh#  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane $35,\ZO>  
    q)?p$\  
    创建平面探测器(plane)
    uGa(_ut  
    umm\r&]A  
    6) 创建分析面 X"k^89y$  
    ByhOK}u;P4  
    ]D{c4)\7C|  
    4\1wyN /}M  
    光线滤光器设置 WbQhl sc:  
    7) 执行光线追迹 8K.s@<  
    P(pd0,%i;a  
    &gWMl`3^*!  
    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。 8lOZ IbwS  
    ,TF<y#wed  
    8) 优化设定 >G<\1R  
    Ehb?CnV#J  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 $-$5ta{s  
    L2CW'Hd  
    定义变量
    nY{i>Y  
    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)
    hGed/Yr  
    9) 优化 qSEB}1  
    YER:ICQ  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Ii~; d3.  
    zP :~O  
    ka2F !   
    _8[UtZYG  
    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
    N<aB)</  
    G-\<5]k]  
    10) 光线追迹与结果分析 <`c25ih.4  
    YKP=0 j3,  
    ?CH?kP  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 09  
    =MTj4VXh"  
    .Lojzx  
    优化后透镜的面型如下: yy1>r }L  
    透镜渲染效果
    b A)b`1lI  
    QQ:2987619807
     
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