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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 Put +<o <  
    &PGU%"rN  
    本文您将会学到如下内容: jt;,7Ek  
    透镜基本参数输入; 5X[=Q>  
    优化变量与评价函数设定; \6sp"KqP  
     优化; P [gqv3V  
     照度分析; .=K@M"5&  
    3 D+dM0wM  
    2. 操作流程 <)"Mi}Q[)p  
    Ao=.=0os  
    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。 +='.uc_  
    %*Y:Rm'>  
    !qy/'v4  
    2) 创建透镜 R[Pyrs!H  
    a|66[  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens *,z__S$Q)  
    ^Dd$8$?[  
    'GNT'y_  
    3) 输入透镜参数 <S5Am%vo  
    <G#JPt6  
    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; 4Kx;F 9!%~  
    M3x%D)*  
    (uRAK  
    :~g=n&x  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ]X{LZYk  
    4) 创建LED光源 Dmn6{jy P  
    UB=I>  
    p"Fj6T2  
    光源类型为Random plane ; 5H>[@_u+:  
    光线数为10000; ULAAY$o@5  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; YB~}!F [(  
    形状选为椭圆; `|Tr"xavf  
    41,Mt  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. V[A uw3)  
    半径选择60度 :X/j%m*  
    类型选择 Lambertian kcI3pmgj  
    形状选择 Elliptical MyAi)Mz~o  
    leX&py  
    波长选择默认默认波长 !{"{(h)+@  
    Power默认为1 watts \h?C G_|]  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm TDk'  
    591Syyy  
    LED光源设定办法 GnkNoaU  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) {Jwh .bJ  
    !z$.Jcr1  
    波长设定,颜色选为绿色
    $62!R]C9\  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    E9YR *P4$  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane -y)ij``VY  
    j0~]o})@i  
    创建平面探测器(plane)
    5_x8!v  
    X@2[!%nm  
    6) 创建分析面 oMM`7wJw  
    pMe'fC~*  
    JUt 7  
    Xk8+m>   
    光线滤光器设置 yF0\$%H>$  
    7) 执行光线追迹 ,|<2wn#q  
    k^:)|Z  
    NiQ`,Q$B  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 hOx'uO`x(  
    D pI)qg#>V  
    8) 优化设定 yZj:Kp+7  
    M{<cqxY  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Y?a*-"  
    L}T:Y).  
    定义变量
    SV0E7qX  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ,u8)g; 8s  
    9) 优化 .$pW?C 3e  
    {4SwCN /  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ?5_~Kn%2  
    fl#gWAM  
    /Uth#s:  
    =NMT H[  
    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
    J6r"_>)z  
    ,7&`V=C  
    10) 光线追迹与结果分析 ?f<JwF<  
    +LuGjDn0  
    1RpTI7  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 `?r]OVe{y  
    eM Ym@~4  
    5N<f\W,  
    优化后透镜的面型如下: a+sHW<QeS  
    透镜渲染效果
    5 #3/  
    QQ:2987619807
     
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