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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 uFOYyrESc  
    Tcq@Q$H  
    本文您将会学到如下内容: $tK/3  
    透镜基本参数输入; %B| Ca&  
    优化变量与评价函数设定; 1NK,:m  
     优化; ]_4HtcL4  
     照度分析; R5<:3tk=X  
    U{HBmSR  
    2. 操作流程 ;|oem\dKv  
    Nm3CeU  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 w}x&wWM  
    "h&[6-0'  
    ^YEMR C  
    2) 创建透镜 @~IZ%lEQsD  
    jYW-}2L  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Gk|T1%  
    Qr~yHFc1y  
    |(9l_e|  
    3) 输入透镜参数 ?nf4K/IjZ!  
    %O>_$ 4q  
    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; )N&95\ u  
    m .^WSy  
    .?r} 3Ch  
    B> zQ[e@t  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ?C_Y2JY  
    4) 创建LED光源 59(} D'lw>  
    @$?*UI6y  
    >W'"xK|:  
    光源类型为Random plane ; _147d5  
    光线数为10000; _No<fz8  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; "GAKi}y">v  
    形状选为椭圆; 8ya|eJ]/L  
    %v]-:5g'|  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. H`T}k+e2-N  
    半径选择60度 +qyx3c+  
    类型选择 Lambertian ,*;g+[Bhpl  
    形状选择 Elliptical WhDNt+uk)  
    1( ]{tF  
    波长选择默认默认波长 n5?7iU&JIo  
    Power默认为1 watts CrX1qyR  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm q}J Eesf  
    p1,.f&(f  
    LED光源设定办法  .+-7 'ux  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) .H5^N\V|  
    }kk[lvhJ  
    波长设定,颜色选为绿色
    }9L;|ul6  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    <rNz&;m}  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane #M:Vwn JX  
    2O0</^Z%E  
    创建平面探测器(plane)
    r5uX?^mJ0  
    FX/f0C3CK  
    6) 创建分析面 "%+9p6/  
    v t}A6mF  
    Njs'v;-K  
    !GZ{UmwA  
    光线滤光器设置 VqdR  
    7) 执行光线追迹 6am<V]Hw0F  
    q_0,KOGW  
    C0'_bTfB  
    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。 O4,? C)  
    *g 2N&U  
    8) 优化设定 Mog!pmc{  
    Qx77%L4  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 <7J\8JR&=  
    EBplr ,  
    定义变量
    x]|-2t  
    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)
    h=ko_/<  
    9) 优化 9 H~OC8R:  
    `qj24ehc  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 fMRMQR=6B  
    f_tC:T4a  
    /QVhT  
    &y:SK)  
    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
    Q E*`#r#e  
    . AX6xc6  
    10) 光线追迹与结果分析  76EMS?e  
    -2*Pm1\Z  
    7.C~ OrGR  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 6zW3!_tz  
    jftf]n&Z(q  
    -Sj|Y }  
    优化后透镜的面型如下: -{S: sK.o  
    透镜渲染效果
    N uq/y=  
    QQ:2987619807
     
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