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    [技术]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: 2023-05-18
    1. 摘要 c (\-7*En  
    r\Man'h$  
    本文您将会学到如下内容: rycscE4,  
    透镜基本参数输入; B"+Ygvxb  
    优化变量与评价函数设定; rTmcP23]  
     优化; )K5~r>n&  
     照度分析; *l7 ojv  
    I*ho@`U  
    2. 操作流程 UK _2i(I"e  
    ^~(bm$4r  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 |nm,5gPNC  
    i g?]kZ  
    _II;$_N  
    2) 创建透镜 o^7NZ]m  
    Y ciZU  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens =faV,o&{`  
    P6IhpB59  
    v[Ar{t&  
    3) 输入透镜参数 +d#ZSNu/  
    yP-.8[;  
    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; Yt|{l  
    j4G,Z4  
    >aa-ix &  
    ky!'.3yoI  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ?+5K2Zk  
    4) 创建LED光源 QV?\?9(  
    :j9;P7&"?  
    snj+-'4T  
    光源类型为Random plane ; rRsLl/d  
    光线数为10000; :SYg)|s  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; "]JS,g {m  
    形状选为椭圆; 6'qs=Ql  
    Cu/w><h)  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range.  Rl 6E  
    半径选择60度  Gc SX5c  
    类型选择 Lambertian "I+wU`AIek  
    形状选择 Elliptical <Pf W  
    }1(F~6RH  
    波长选择默认默认波长 x>Q#Bvy  
    Power默认为1 watts lT$A;7[  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 1}V_:~7  
    MNJ$/l)h  
    LED光源设定办法 ?[VS0IBS  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) }|A%2!Q}  
    8G{} r  
    波长设定,颜色选为绿色
    nq_sbli  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    {)k}dr  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 81aY*\  
    k6*2= xK~  
    创建平面探测器(plane)
    UHR)]5Lt  
    [qid4S~r,&  
    6) 创建分析面 $Cf_RFH0  
    ^iTjr$hQ;  
    e'7!aysj  
    x2K.5q>  
    光线滤光器设置 )8e_<^M  
    7) 执行光线追迹 "CLd_H*)c  
    +gT?{;3[i  
    0~^opNR  
    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。 nc l-VN  
    <$7*yV  
    8) 优化设定 x~Pv  
    L! Q&?xP  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Pm;"Y!S<  
    =">O;L.xj  
    定义变量
    Pk*EnA)  
    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\)on"  
    9) 优化 X"'}1o  
    9Y*6AaKE6  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 tQUp1i{j\  
    w{Dk,9>w)  
    c< \:lhl  
    >mh:OJH45  
    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
    t5e%"}>7H  
    6C) G  
    10) 光线追迹与结果分析 UyIjM;X  
    ]36R_Dp  
    gxL5%:@  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 V^.~m;ETu]  
    %:((S]vAi  
    g^8bY=* .  
    优化后透镜的面型如下: :9K5zD  
    透镜渲染效果
     
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