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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 A\fb<  
    gNYqAUG5  
    本文您将会学到如下内容: Fv74bC %  
    透镜基本参数输入; wE]K~y!`  
    优化变量与评价函数设定; *`_{  
     优化; Hnk:K9u.B:  
     照度分析; m3bCZ 9iE  
    bi[IqU!9  
    2. 操作流程 6eFp8bANN#  
    Fqy\CMC  
    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。 ,:LA.o}h  
    }%7 NF*  
    @$9'@")  
    2) 创建透镜 T*g:# ^4  
    HpZ1xT  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 6;'dUGvH  
    Gg Jf7ie4  
    #J (~_%Wi  
    3) 输入透镜参数 t>=fTkB  
    _g%TSumvq<  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; El\%E"Tk%  
    JjaoOe  
    1#IlWEg  
    wX  >*H  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    I9h ?;(  
    4) 创建LED光源 jTO), v:w  
    Od f[*  
    xvl3vAN9  
    光源类型为Random plane ; MZ+^-@X  
    光线数为10000; L:XC  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; '3zc|eJt&  
    形状选为椭圆; #(An6itl  
    svxw^ 0~a  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. YIw1  
    半径选择60度 `]Q:-h  
    类型选择 Lambertian hxQqa 0B  
    形状选择 Elliptical Po%LE]v,  
     (x/k.&  
    波长选择默认默认波长 DL$@?.?I  
    Power默认为1 watts }=c85f~i  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm rj(T~d4  
    ~e6Brq  
    LED光源设定办法 ;>n,:355L  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) :VTTh |E%#  
    '!/<P"5t  
    波长设定,颜色选为绿色
    *G* k6.9W!  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    "g$IP9?U  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane +$g}4  
    0 $,SF3K  
    创建平面探测器(plane)
    uj :%#u  
    y;s`P .  
    6) 创建分析面 +v=C@2T  
    dCRyOid$  
    ]]zPq<b2  
    ;q*e=[_DF  
    光线滤光器设置 +HBd %1  
    7) 执行光线追迹 yu;P +G  
    ."9];)2rx  
    ZIQ [bE7  
    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。 y&V@^ "`  
    ZMel{w`n  
    8) 优化设定 Z<vKQ4 G  
    V#iPj'*   
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 J:Qa5MTWp  
    ZzSz%z_sE  
    定义变量
    Ft&]7dT{W  
    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)
    ' ~8KSF*!p  
    9) 优化 #3gp6*R  
    }hhGu\  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 >k (C  
    0$ S8 fF@  
    neLAEHV  
    d~i+ I5  
    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
    tNbN7yI  
    PK`D8)=u  
    10) 光线追迹与结果分析 2+e}*&iQpp  
    ee^{hQi  
    `Tv[DIVW  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 njputEGX  
    T(U_  
    dZ0A3(t  
    优化后透镜的面型如下: f=WDR m]  
    透镜渲染效果
     
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