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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 \X _}\_c,d  
    $!MP0f\q g  
    本文您将会学到如下内容: #dL,d6a  
    透镜基本参数输入; t(6]j#5   
    优化变量与评价函数设定; E+qLj|IU  
     优化; \<*F#3U1  
     照度分析; l<GN<[/.+  
    n]`]gLF\i  
    2. 操作流程 [n)ak)_/  
    |+W{c`KL  
    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。 {?0'(D7.  
    j?m(l,YD|*  
    "aF2:E'  
    2) 创建透镜 gac31,gH  
    dGm%If9P  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 8wvHg_U6W  
    qnboXGaFu  
    41<h|WA  
    3) 输入透镜参数 T`":Q1n  
    F:T(-,  
    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; g:ky;-G8b  
    os"R'GYmf  
    1F,U^O  
    \efDY[j/  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    L?+N:G  
    4) 创建LED光源 Lv['/!DJ|  
    5>.ATfAsV  
    <ef O+X!  
    光源类型为Random plane ; N=Ct3  
    光线数为10000; hS8M|_  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; &uRT/+18W3  
    形状选为椭圆; JxtzI2  
    ]jxyaE&%4  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. kD)31P  
    半径选择60度 ?V8Fgd  
    类型选择 Lambertian UX63BA  
    形状选择 Elliptical X^N6s"2  
    8c-ys-"#  
    波长选择默认默认波长  94PI  
    Power默认为1 watts >IrQhSF  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm z2YYxJ c&w  
    nMzt_IlI  
    LED光源设定办法 p-{ 4 $W  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) m`-:j"]b$  
    y/Y}C.IWp)  
    波长设定,颜色选为绿色
    j!i* &  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    /)J]ItJlz  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Kt*fQ `9  
    d.~ns4bt9  
    创建平面探测器(plane)
    "[~yu* S  
    k1xx>=md|C  
    6) 创建分析面 H"? 5]!p  
    a5/, O4Q  
    E/oLE^yL  
    #~-Xt! I  
    光线滤光器设置 *W\3cS  
    7) 执行光线追迹 , 4xNW:!j  
    i*N2@Z[  
    'uL$j=vB  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 51|s2+GG  
    f\= @jV  
    8) 优化设定 ,H"}Rw  
    ##Pzc~xSn  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 P_0X+Tz  
    ^2$b8]q  
    定义变量
    5}hQIO&^%  
    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)
    {l$)X  
    9) 优化 ? bWc<]  
    #Y7iJPO  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 h SS9mQ  
    W?zj^y[w  
    :2c(.-[`  
    6Zn[l,\  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    >l)x~Bkf$j  
    c!6v-2ykv  
    10) 光线追迹与结果分析 oQ]FyV  
    D.{vuftu  
    9?ll(5E  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ? 3fnt"  
    3lWGa7<4Z  
    h/\ Zq  
    优化后透镜的面型如下: <Nrtkf4-O  
    透镜渲染效果
     
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