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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 X1]&j2WR  
    t LdBnf  
    本文您将会学到如下内容: C?#if;c  
    透镜基本参数输入; <P'^olQ  
    优化变量与评价函数设定; N6c']!aM@  
     优化; :4}?%3&;  
     照度分析; _U1~^ucV  
    6TbDno/!'  
    2. 操作流程 #] vq <Y  
    xrA(#\}f$  
    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。 tE]g*]o  
    <]b}R;9v  
    }; +'  
    2) 创建透镜 zid?yuP  
    *#+d j"  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens _{8f^@I"+  
    JS642T  
    = PqQJE}  
    3) 输入透镜参数 Hig=PG5I  
    y%|nE((  
    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; >a%NC'~rc  
    UG s <<  
    UIvTC S  
    0Tp?ED_  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    HPCzh  
    4) 创建LED光源 U)zd~ug?m  
    M/5/Tp  
    o$\ {&:y  
    光源类型为Random plane ; F4k<YU  
    光线数为10000; RI:x`do  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 6.6~w\fR8  
    形状选为椭圆; T73oW/.0X?  
    h76#HUBr!  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. \_!FOUPz(  
    半径选择60度 G`R Ed-Z[  
    类型选择 Lambertian a)(j68c  
    形状选择 Elliptical H #J"'  
    *GfGyOS(  
    波长选择默认默认波长 ]"dZE2!  
    Power默认为1 watts 022YuqL<v  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm +AZ=nMgW  
    Gnl6>/L,  
    LED光源设定办法 %Wom]/&,'  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Nn ?BD4i  
    nqBZp N ^  
    波长设定,颜色选为绿色
    [{Fr{La`D'  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    zek\AQN  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane #dqZdj@  
    Bt Bo%t&  
    创建平面探测器(plane)
    6[69|&  
    4.,e3  
    6) 创建分析面 ?p. dc ~tZ  
    B+jT|Y'  
    ( ]AErz+  
    Jb6rEV>  
    光线滤光器设置 zr&K0a{hc  
    7) 执行光线追迹 9'3bzhT$  
    st{:] yTRk  
    Y">Q16(  
    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。 Ki^m&P   
    mZ/?uPIa  
    8) 优化设定 b/"gkFe#  
    u,PrEmy-  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 6aM`qz)  
    3_fLaf A  
    定义变量
    /_*:  
    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)
    kX'1.<[  
    9) 优化 j6/ 3p|E  
    L0UAS'hf  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 E-X-LR{CC  
    18}L89S>  
    ~NpnRIt  
    E-*udQ  
    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
    8ji!FZf  
    D@[$?^H  
    10) 光线追迹与结果分析 PX?tD:,[-  
    *#N%3:@T  
    1Lqs>*  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 S^I38gJd  
    OA%.>^yb@  
    U(3LeS;mr  
    优化后透镜的面型如下: ^P"t "  
    透镜渲染效果
     
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