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    [技术]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 S|?P#.=GX  
    gUYTVp Vf  
    本文您将会学到如下内容: WkV0,_(P  
    透镜基本参数输入; X.ZG-TC  
    优化变量与评价函数设定; ]ZH6 .@|  
     优化; :d~mlyFI6P  
     照度分析; t0Inf [um  
    l-5O5|C  
    2. 操作流程 XANJA  
    "V5_B^Gzb]  
    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。 uWi pjxS  
    }%<cF i &  
    Nh !U  
    2) 创建透镜 O%<+&Q7  
    Z7 ++c<|p  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Z1p%6f`  
    @Ph'!  
    21] K7  
    3) 输入透镜参数 '1d0 *5+6k  
    2#8PM-3"  
    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; sosIu  
    @P[%6 d  
    wQM( |@zE}  
    ,t|_Nc  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    9e&*+ +vf  
    4) 创建LED光源 ~8'HX*B]z  
    gL1r"&^L  
    \2Kl]G(w%y  
    光源类型为Random plane ; Y"dTm;&  
    光线数为10000; CljEC1S#  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; |r4&@)  
    形状选为椭圆; S-brV\v7  
    YP{mzGdE&  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ]agdVr^  
    半径选择60度 E.yc"|n7l2  
    类型选择 Lambertian rNgAzH  
    形状选择 Elliptical /#}%c'  
    N9z!-y'X  
    波长选择默认默认波长 w!Z,3Yc)  
    Power默认为1 watts u7-0?  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm b+BX >$  
    5zt5]zl'  
    LED光源设定办法 be.Kx< I  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) [U{RDX  
    w Qp{z  
    波长设定,颜色选为绿色
    dw7h@9\ y  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ,Ne v7X[0  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane oXqx]@7  
    yF^)H{yx  
    创建平面探测器(plane)
    iEMIzaR  
    ,q Bu5t  
    6) 创建分析面 M]e _@:!  
    N37#V s  
    @wXo{p@W  
     u8[jD^  
    光线滤光器设置 ;[-y>qU0  
    7) 执行光线追迹 hfQ^C6yR  
    [kZe6gYP&  
    " gi 1{  
    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。 :*lB86Ly  
    o=do L{ #  
    8) 优化设定 %:.00F([r  
    u|E9X[%  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 0CUUgwA /  
    -"3<Ll  
    定义变量
    E+E.z?>S  
    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)
    }^B=f_Ag  
    9) 优化 \9dC z;  
    <lVW; l7  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 gj Ue{cb5  
    d[I}+%{[  
    ]w|,n2DG  
    b 7bbrR8  
    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
    Flzl,3rW4  
    DcQsdeuQ  
    10) 光线追迹与结果分析 O hcPlr  
    efF>kcIC  
    ryp@<}A]!d  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 w/HGmVa  
    htGk:  
    ZKa.MBde  
    优化后透镜的面型如下: ZO $}m?  
    透镜渲染效果
     
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