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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 UVw~8o9s  
    'h^0HE\~p  
    本文您将会学到如下内容: (xVsDAp=@  
    透镜基本参数输入; +RnkJ* l  
    优化变量与评价函数设定; %,D<O,N  
     优化; ZCB_  
     照度分析; J.ck~;3  
    GlbySD@  
    2. 操作流程 Q\cjPc0y  
    \|E^v6E%0  
    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。 4$*%gL;f^  
    $% 1vW=d  
    =|I>G?g-  
    2) 创建透镜 c0hwc1kv-  
    @6mBqcE'?  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens l-ct?T_@  
    WHjUR0NZ  
    [P 06lIO  
    3) 输入透镜参数 |1b_3?e  
    Gm(b/qDDe  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; SQqD:{#g"  
    ?r?jl;A&  
    tQ H+)*  
    ^4,a8`  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    J2j U4mR  
    4) 创建LED光源 S(uf(q|{  
    {K9/H qH  
    qUxRM_7U  
    光源类型为Random plane ; xf b]b2  
    光线数为10000; !!Aj<*%  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; < V\I~;  
    形状选为椭圆; w9o^s5n  
    " t7M3i_  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. {W]=~*w  
    半径选择60度 u%/goxA  
    类型选择 Lambertian (HSgEs1d  
    形状选择 Elliptical D<Z p!J1o  
    'k4E4OB  
    波长选择默认默认波长 ppFe-wY  
    Power默认为1 watts YhY:~  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm >2< 8kBF_  
    :%sXO  
    LED光源设定办法 8Goh4T H  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) v@wb"jdFi$  
    6e _dJ=_  
    波长设定,颜色选为绿色
    z,VD=Hnz  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    2'5]~  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane [-)r5Dsdq  
     +QE^\a  
    创建平面探测器(plane)
    ,2j.<g&   
    om]4BRe  
    6) 创建分析面 ei6AV1| p  
    $d,0=Ci  
    $2u 'N:o  
    2^)1N>"g  
    光线滤光器设置 6<$Odd  
    7) 执行光线追迹 fwBRWr9  
    vmLxkjUm#  
    C#H:-Q&  
    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。 1c;6xc,ub  
    2KQoy;  
    8) 优化设定 !YP@m~  
    /__PSK  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 P1NJ^rX  
    P(;?kg}0  
    定义变量
    1y lk4@`  
    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)
    a\%xB >LX  
    9) 优化 9 JWa$iBH@  
    )x]3Zq  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $DZHQH  
    !H2QjW  
    {O+Kw<d  
     y2+p1  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    @]![o %  
    5r?m&28X  
    10) 光线追迹与结果分析 XfKo A0  
    11,!XD*"  
    8HZs>l  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 fPR$kc h  
    CT\;xt,S  
    l$YC/ bP  
    优化后透镜的面型如下: Gdg)9  
    透镜渲染效果
     
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