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    [技术]FRED应用：准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    在线infotek
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-03-01
    1. 摘要 L ~' N6  
    olW`.3f  
    本文您将会学到如下内容： bSKV|z/x  
    透镜基本参数输入； .ceU @^  
    优化变量与评价函数设定； {.[,ee-)9  
     优化； ]$%4;o4O  
     照度分析； fpC@3itI  
    8c' -eT"  
    2. 操作流程 YV+dUvz  
    s~'C'B?  
    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。 <qZ+U4@I)  
    faeyk]u  
     Jywz27j  
    WUQh[A41  
    2) 创建透镜 H_^u_ %:e  
    mLdyt-1  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens h1d 0{  
    ]fmfX  
     {dH<Un(4Z  
    b-gVRf#F  
    3) 输入透镜参数 ed2 &9E>9b  
    "uNxKLDB  
    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； W- B[_  
    X64I~*  
    nFn`>kQ  
    Jm^jz  
     Z1}zf( JU  
    将第二面的圆锥系数改为-1 AMiFsgBj  
    |1 6v4 R  
    4) 创建LED光源 F#R\Ot,hv  
    ph+tk5k  
     +F6_P  
    光源类型为Random plane ;  ~&jCz4M  
    光线数为10000； 3Q"+ #Ob  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； $+N^ s^  
    形状选为椭圆； nWsz0v3'9  
    c3BL2>c  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 7l EwQ  
    半径选择60度 Y3&ecEE  
    类型选择 Lambertian K?I&,t_*R  
    形状选择 Elliptical Kt0Tuj@CY  
    *a.*Ha  
    波长选择默认默认波长 +Ea X S  
    Power默认为1 watts _YUF /B'  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm n[-!Jp[  
    !Z)^c&  
     H!=BjU1Pmg  
    LED光源设定办法 h0pr"]sO;$  
    e4LNnJU\|  
     !d )i6W?  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） X"GQ^]$O  
    9jO+ew  
     {<n)zLy  
    波长设定,颜色选为绿色 ,6L>f.V^(U  
    k"c_x*f  
     1i2O]e!  
    功率设定（在Power units选择Watts） V0(ABi:d  
    {HDlv[O%  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane P ie!Su`  
    (o\~2e:  
      K>eG5tt  
    创建平面探测器(plane) &9{BuBO[  
    WGK::?  
     >c eU!=>  
    gV;GC{pY  
    6) 创建分析面 &o.SmkJI  
    'h=2_%l@Y  
    8m0sEV>  
     !}7m^  
    光线滤光器设置 s9>!^MzBK  
    VV0$L=mo  
    7) 执行光线追迹 :Yqa[._AF  
    7L"/4w  
    eW%jDsC  
    ^Quy64M  
     5K<C  
    i/z7a%$   
    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。 <rs]@J'p  
    !NjE5USi  
    (0S7  
    8) 优化设定 "N_?yA#(j  
    {'(8<n57  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 70eN]OY  
    yW 3h_08  
    Is[0ri   
    J)o%83//  
    1,,-R*x  
    定义变量     QZol( 2~Y  
    3OlY Ml  
    5"U7I{\  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread） /Z_QCj  
    u.6%n. g  
    DP_\%(A  
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准) [qB=OxH?  
    ^(R gSMuT`  
    9) 优化 Pl4d(2 7  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 >Mn.|:DF]&  
    9 pn1d.  
    |1o]d$3m  
    4tjRju?  
    p WHu[Fu  
    优化结束后会弹出如下报告 5Mr:(|JyV  
    FmPF7  
    75y#^pD?c  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 {YFru6$  
    1Jt%I'C?  
    10) 光线追迹与结果分析 Alz#zBGb  
    =[kv@ p  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布
    0/$sr;  
    >\ W" 3.  
    YQ/ *|  
    5> UgBA  
    优化后透镜的面型如下： aH_&=/-Tz  
    透镜渲染效果
    gE1".qC  
     Zh@\+1]  
     
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