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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 oQ2KW..q  
    )R)a@op  
    本文您将会学到如下内容: 4&X*pL2;  
    透镜基本参数输入; c6AWn>H  
    优化变量与评价函数设定; &jQ?v@|1c  
     优化; (?&=T.*^  
     照度分析; n&XGBwgW  
    ;3ft1  
    2. 操作流程 5z/Er".P  
    m:CTPzAt  
    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。 .p6+l!"  
    0Bolv_e  
    X" R<J#4  
    2) 创建透镜 h3G.EM:eG  
    gUax'^w;V;  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens tbDoP Y  
    #Z!b G?="  
    U9d:@9Y  
    3) 输入透镜参数 D&:yMp(  
    Bx~[F  
    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; }xb=<  
    12`_;[37  
    udqS'g&  
    @9G- m(?*  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    e;95a  
    4) 创建LED光源 MBr:?PE7  
    y9HK |  
    Es5p}uh.[Y  
    光源类型为Random plane ; ]`=X'fED  
    光线数为10000; u:gtOjk2  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; %:C ]7gQ  
    形状选为椭圆; FH5ql~  
    F@<0s&)1  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. W0`Gc {  
    半径选择60度 # '|'r+  
    类型选择 Lambertian L;t)c  
    形状选择 Elliptical 3TuC+'`G  
    F phDF  
    波长选择默认默认波长 ^s/  
    Power默认为1 watts "E=j|q  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm t2{~bzq1X  
    B/uniR^x  
    LED光源设定办法 T5lQIr@a  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) VDEv>u4  
    `m~syKz4A  
    波长设定,颜色选为绿色
    y6HuN  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    748CD{KxW  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane QP I+y8N=  
    WgR4Ix^L#  
    创建平面探测器(plane)
    S5=Udd"  
    ,t$,idcT+  
    6) 创建分析面 JN3cg  
    5ua?I9fY  
    ,2[ra9n  
    Yn51U6_S  
    光线滤光器设置 ffDc 6*.Q  
    7) 执行光线追迹 d4^`}6@  
    V1=*z  
    ztM<J+  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 nY?  
    {OMg d3%14  
    8) 优化设定 #TJk-1XM*q  
    rjA@U<o  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 N> Jw  
    dG'SZ&<  
    定义变量
    *=F(KZ  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    yYJY;".H  
    9) 优化 /ONV5IkPy  
    &Y>zT9]$K  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 x ,/TXTZ6  
    eH>#6R1-  
    @ CsV]97`  
    ;]D(33) (  
    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
    DtCEm(b0  
    Y0uvT7+[hi  
    10) 光线追迹与结果分析 G&{HTYP  
    PK6iY7Qp)  
    ?^!,vh  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 cL7g}$W $  
    _cI_#  
    czWw~'."  
    优化后透镜的面型如下: Iq5pAHm>M6  
    透镜渲染效果
     
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