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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 eF~dQ4RZ  
    u5B:^.:p  
    本文您将会学到如下内容: m&*JMA;^  
    透镜基本参数输入; ]y#3@  
    优化变量与评价函数设定; s@8w-]"  
     优化; Kcy@$uF{2  
     照度分析; u0 QzLi,  
    &c>?~-!W  
    2. 操作流程 X6\ sF"E  
    |kJ%`j(7R  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 TP%+.#Fu  
    dOFD5}_   
    ]p7jhd=  
    2) 创建透镜 EON:B>2a  
    S<`I Jpkv  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ,ho3  
    ~q+hV+fa>  
    Ts.wh>`  
    3) 输入透镜参数 E&`Nh5JfC  
    H[ m <RaG8  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; CyDV r  
    K2{aNv R)t  
    mN |r)4{`  
    :Dt~e|  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    x3 >  
    4) 创建LED光源 \$sjrqKnu  
    1vzb8.  
    qIIJ4n  
    光源类型为Random plane ; T4)fOu3]  
    光线数为10000; zCv"]%  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 6$\jAd|  
    形状选为椭圆; T 20&F  
    4_A0rveP  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. XI<L;  
    半径选择60度 8[vc?+>&  
    类型选择 Lambertian 3ZEB  
    形状选择 Elliptical f>`dF?^6  
    >-8cU_m7s  
    波长选择默认默认波长 aJ Z"D8C  
    Power默认为1 watts #>lG7Ns|4  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm rf~Y6U?7  
    u .f= te  
    LED光源设定办法 kQ1w5mCh  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) \K`L3*cBKK  
    js iSg/  
    波长设定,颜色选为绿色
    ApBWuXp|u  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    [e[<p\]  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ~5FW [_  
    y!tC20Q   
    创建平面探测器(plane)
    *g?Po+ef%  
    HK`I\,K  
    6) 创建分析面 wLK07e(  
    <-D/O$q  
    >B]'fUt5a  
    > pI;%'  
    光线滤光器设置 vz.>~HBP  
    7) 执行光线追迹 RuII!}*  
    !*R qCS,  
    Cj~'Lhmv'T  
    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。 [!!Q,S"  
    PDs@?nz,  
    8) 优化设定 y=?)n\ f  
    a~'a  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 PRHCrHs  
    hjZKUM G(k  
    定义变量
    th;{V%:LW  
    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)
    :POj6j/  
    9) 优化 <HbcNE~  
    !pD*p)`s  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 _/i4MtM  
    'Lu__NfN  
    tH-C8Qxy  
    X5 j1`t,  
    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
    xlQBe-Wg  
    YW7b)u Yf  
    10) 光线追迹与结果分析 "'D=,*  
    8- 2cRs  
    <J^MCqp!v  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 h*-Pr8  
    ."9];)2rx  
    y3fGWa*7e  
    优化后透镜的面型如下: A!h`]%0B  
    透镜渲染效果
     
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