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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 ?cvV~&$gc  
    W{l{O1,  
    本文您将会学到如下内容： ZR[6-  
    透镜基本参数输入； .Xcf *$.;s  
    优化变量与评价函数设定； 7.W$6U5  
     优化； Kt*kARN?  
     照度分析； ;i>(r;ZM  
    q L-Ni  
    2. 操作流程 $E@U-=m  
    C&/_mm5  
    1) 创建之前，我们需要设置其喜好，点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框，勾选之后，其参数输入会变为曲率，所以平时设置时我们勾选此项。 86f8b{_e"  
    t}X+P`Ovq  
    ZQ)vvD<  
    2) 创建透镜 v1aE[Q  
    ']__V[  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens K2@],E?e%|  
    p?H2W-  
    nYE' 'g+x  
    3) 输入透镜参数 "">{8  
    h~r&7G@[}  
    两个面的半径分别为 0 和 -20；半孔径为10*10，材料选择Schott库N-BK7。创建完成后，选择第二面输入圆锥系数-1； "IA :,j.#g  
     % s),4  
    I*`;1+`  
    GS@ Zc2JPF  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    C lWxL#L6~  
    4) 创建LED光源 Kj/{V  
    szw|`S>o  
    3cSP1=$*  
    光源类型为Random plane ; x4Wu`-4^  
    光线数为10000； #DkdFy %`  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； y py  
    形状选为椭圆； ?C`&*+  
    D6vhW:t8?  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ZQI;b0C  
    半径选择60度 n qC@dHP  
    类型选择 Lambertian Xwz'h;Ks_  
    形状选择 Elliptical 4V7=VZ, @3  
    N${Wh|__^l  
    波长选择默认默认波长 j|DjO?._'  
    Power默认为1 watts y.,li<  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm z>A;|iL  
    D0*+7n3  
    LED光源设定办法 Y0;66bfh}  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） m;oCi }fL  
    DPBWw[  
    波长设定,颜色选为绿色
    ?atHZLF  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    qL2Sv(A Z!  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Sh;Z\nj  
    <gLq?~e|A  
    创建平面探测器(plane)
    D&|HS!  
    3( o~|%  
    6) 创建分析面 %Y-KjSs+l  
    Rxl/)H[Lc"  
    =j^wa')  
     :P?zy|aBi  
    光线滤光器设置 3hPp1wZd   
    7) 执行光线追迹 )F3>  
    W;^6=(&xn  
    [t+qYe8  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散，那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 = 6.i.(L_S  
     j%ux,0Y  
    8) 优化设定 Nc\jA=  
     ['DYP-1J  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Ji e=/:&  
    J5L[)Gd)D  
    定义变量
    &2//\Qz  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread）
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准)
    P:k!dRb9{  
    9) 优化 |TRl >1rv  
     sL4+O P-  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 q?=_{oH9  
    jVInTR0f[  
    Gi Max  
    jUCDf-_ m  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    .,&6 x.  
    ;wF)!d  
    10) 光线追迹与结果分析 @q<d^]po  
    !+Zso&  
    U!i@XA%P  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 !HSX:qAP$  
    P%y$e0  
    qLk7C0  
    优化后透镜的面型如下： :r+F95e  
    透镜渲染效果
     
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