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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 y"t5%Iv  
    A<>W^ow  
    本文您将会学到如下内容: Bw{@YDO{  
    透镜基本参数输入; &+&^Hc  
    优化变量与评价函数设定; S:Yo9~  
     优化; E+E5`-V  
     照度分析; -[ ^wYr=  
    H{yPi7 P  
    2. 操作流程 |7|mnOBdDf  
    F4bF&% R  
    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。 v^,A~oe`t  
    hH@018+  
    pKr3(5~  
    2) 创建透镜 >4h4t/G  
    1$".7}M4$  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ffE%{B?  
    {W `/KU?u  
    m#8}!u&  
    3) 输入透镜参数 !Z4,UTu|Q  
    oL VtP  
    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; >!bYuVHA  
    M~"]h:m&'v  
    K =7(=Y{  
    YRC`2)_'  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    jj.]R+.G  
    4) 创建LED光源 W_iP/xL  
    (\WePOy&  
    Ch7eUTq A@  
    光源类型为Random plane ; h[XGFz  
    光线数为10000; NiyAAw  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; hR= 4w$  
    形状选为椭圆; (MxLw:AV  
    J~c]9t  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Ef?_d]  
    半径选择60度 gO$!_!@LM  
    类型选择 Lambertian !w C4ei`  
    形状选择 Elliptical '}!dRpx  
    Aq";z.gi+  
    波长选择默认默认波长 JBU qZ  
    Power默认为1 watts x6$P(eN  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm >!a*wf~]  
    ` $zi?A:j  
    LED光源设定办法 $}HSU>,%  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) .6/[X` *  
    pl7!O9bo  
    波长设定,颜色选为绿色
    ryPz?Aw(4  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Kt`0vwkjvI  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane JH?[hb  
    TcGxm7T  
    创建平面探测器(plane)
    ,u\M7,a^  
    H:~LL0Md%  
    6) 创建分析面 +,PBhB  
    7J')o^MG  
    v$,9l+p/  
    uvm=i .  
    光线滤光器设置 u}ab[$Q5  
    7) 执行光线追迹 xQ$*K]VP  
    nE/T)[1|  
    \ wnQ[UNjP  
    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。 _{ ?1+  
    *_^AK=i  
    8) 优化设定 0}w>8L7i{  
    .|o7YTcR:  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 'zpj_QM  
    ggbew6L$Z  
    定义变量
    ) tsaDG-E  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    * .Kc-f4mP  
    9) 优化 -M(:z  
    O(!wDnhc  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 B04Br~hel*  
    GMiWS:`;v`  
    FC)aR[  
    cG ^'Qm  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    Z!hDTT  
    kOkgsQQ  
    10) 光线追迹与结果分析 9]d$G$Kv9  
    OcIJT1  
    @BBqH&<`  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Eb#0 -I  
    h05 ~ g  
    am@\$Sa4  
    优化后透镜的面型如下: W\X51DrEx  
    透镜渲染效果
     
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