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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 cGE=.  
    iUIy,Y  
    本文您将会学到如下内容: aUW/1nQHa  
    透镜基本参数输入; `l>93A  
    优化变量与评价函数设定; y !<'rg  
     优化; $T?*0"Mj[  
     照度分析; q]6_ rY.  
    X*sr  
    2. 操作流程 }pMP!%|  
    rQ    
    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。 !TP6=ks  
    ?&znUoB  
    g .x=pt  
    2) 创建透镜 -B1YZ/.rz"  
    4!l sk:R  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens N%9h~G  
    `,wc Q  
    _i3i HR?  
    3) 输入透镜参数 t`"^7YFS>  
    A7k'K4  
    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; lDW!Fg  
    3{<R5wUo"  
    oi2J :Y4  
    Yd' H+r5b  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    dG&2,n'f  
    4) 创建LED光源 % f2<U;ff  
    "7Eo>g   
    24|  
    光源类型为Random plane ; &*B>P>x  
    光线数为10000; Aoj6k\YX  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; C"6 Amnj  
    形状选为椭圆; #gh p/YoTq  
    C"w,('~@kW  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. U1l0Uke  
    半径选择60度 _u> t3RUA  
    类型选择 Lambertian  ]}Pl%.  
    形状选择 Elliptical $`|5/,M%QN  
    VS?dvZ1cC  
    波长选择默认默认波长 jm[}M  
    Power默认为1 watts ?>sQF4 V"  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Aj,]n>{  
    eY T8$  
    LED光源设定办法 \}Dpb%^\  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 1h2H1gy5I3  
    TWUUvj`.  
    波长设定,颜色选为绿色
    <}d/v_+pnh  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    '9qn*H`'  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane a\=-D:  
    huz86CO  
    创建平面探测器(plane)
    XdpF&B&K7Q  
    o,CBA;{P  
    6) 创建分析面 dY8(nQG  
    qNpu}\L  
    NS@{~;#R  
    KxY$PgcC  
    光线滤光器设置 MSl&?}Bj  
    7) 执行光线追迹 ?0{yq>fTu  
    R2l[Q){!  
    4IZlUJ?j+c  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 AM'gnP>  
    ?w*yW;V`  
    8) 优化设定 wxj>W[V  
    D}w<84qX  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 \<ZLoy_  
    m%pBXXfGYj  
    定义变量
    >V(zJ  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    e&0NK8&#+  
    9) 优化 p #bhz5&/  
    RX'-99M  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ),=@q+{E{  
    oU8>Llt=$  
    JkU1daTe  
    {b1UX9y  
    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
    ]=x\b^  
    '<7S^^ax  
    10) 光线追迹与结果分析 <c+K3P'3?  
    G+VD8]!K1  
    ,)zt AFn=  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 0 " y%9  
    JS!*2*Wr  
    \5~;MI.Sq  
    优化后透镜的面型如下: t,h{+lYU  
    透镜渲染效果
    o-z &7@3Hu  
    QQ:2987619807
     
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