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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^%mnd  
    7{;it uqX  
    本文您将会学到如下内容: ht3.e[%'b  
    透镜基本参数输入; (f#(B2j  
    优化变量与评价函数设定; "/W[gP[y%  
     优化; h!EA;2yGKa  
     照度分析; j|eA*UE  
    M;(,0dk  
    2. 操作流程 zKJ2 ~=  
    ,?fJ0n:!%  
    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。 J!I)G&:  
    k:@DK9 "^  
    V>Wk\'h  
    2) 创建透镜 OmYVJt_  
    r~4uIUE{  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens J$dwy$n  
    CD|[PkjW  
    D&@]  
    3) 输入透镜参数 ?^}30V:E  
    WjV15\,  
    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; ~wc :/UM|  
    /ZLY@&M  
    TJ|Jv8j<s  
    t}EM X9SQ  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    #(8|9  
    4) 创建LED光源 v3tJtb^'!  
    ?6#won  
    Gr"CHz/  
    光源类型为Random plane ; D #ddx  
    光线数为10000; -N *L1Zj  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; NFK`,  
    形状选为椭圆; APQq F/  
    j0jl$^  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. eL!41_QI  
    半径选择60度 !40>LpL[  
    类型选择 Lambertian Y.tx$%  
    形状选择 Elliptical s\ IKSoE  
    *{o7G  a  
    波长选择默认默认波长 SC{m@  
    Power默认为1 watts G dgL}"*F  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm .R9Z$Kbq  
    U, 6iT  
    LED光源设定办法 2_o#Gx'  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) q}1ZuK`6  
    B5e9'X^ [  
    波长设定,颜色选为绿色
    s0kp(t!fiu  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    /r}L_wI  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 1I +9?fa  
    :FyF:=  
    创建平面探测器(plane)
    NE995;  
    'j1e(wq  
    6) 创建分析面 3>,}N9P-v  
    oFY!NMq}:  
    }Q7y tE  
    [U\?+@E*  
    光线滤光器设置 R[WiW RfD  
    7) 执行光线追迹 95DEuReKi  
    Rx%S<i;9  
    BFLef3~.0  
    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。 'J|2c;M\x  
    N<EVs.7  
    8) 优化设定 k[=qx{Osx%  
    8~=*\ @^  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ^;C&  
    Jh[0xb  
    定义变量
    ?J[3_!"t  
    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)
    @Mk`Tl  
    9) 优化 }5o?7} ?  
    pYO =pL^Q  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 2*Z2uV^  
     EM ,C  
    S_}`'Z )  
    <LX\s*M)  
    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
    x2"iZzQlD  
    T U%@_vYR  
    10) 光线追迹与结果分析 Hl*vS  
    bbm\y] !t  
    E-LkP;  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 =8^+M1I  
    k.T=&0J_1  
    E&[5b4D@<  
    优化后透镜的面型如下: i1iP'`r  
    透镜渲染效果
    |diI(2w  
    QQ:2987619807
     
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