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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 ,i}EGW,9q  
    ,5W u  
    本文您将会学到如下内容: 2_u+&7  
    透镜基本参数输入; a_}C*+D  
    优化变量与评价函数设定; PZ6R+n8  
     优化; }[z7V  
     照度分析; "$(D7yFO  
    6T4DuF   
    2. 操作流程 5&p}^hS5  
    ({Md({|  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 ; k.@=  
    ]QJ5JtD-  
    t^MTR6y+8  
    2) 创建透镜 Bq)dqLwk  
    bi}aVtG~z  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ($<&H>j0  
    `+< ^Svou  
    W"@'}y  
    3) 输入透镜参数 rWJ5C\R  
    =\2gnk~  
    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; B<BS^waU  
    }U'9 d#N  
    +$L}B-F  
    JL#LCU ?  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    AlDp+"|  
    4) 创建LED光源 OHAU@*[lM  
    C;:=r:bth  
    0U% tjYk(  
    光源类型为Random plane ; zMpvS rc  
    光线数为10000; . U6(>6-  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; L9e<hRZ$  
    形状选为椭圆; H0OO +MCe  
    )b]!IP3  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. %-fXa2  
    半径选择60度 hC"'cUrcN  
    类型选择 Lambertian .9ZK@xM&?  
    形状选择 Elliptical j<!dpt  
    z0\ $# r^I  
    波长选择默认默认波长 $2*_7_Qb  
    Power默认为1 watts e^@ZN9qQ  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm "[]oWPOj  
    ]Zh$9YK  
    LED光源设定办法 aO}hE 2]  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ^NX;z c  
    1!)'dL0mI  
    波长设定,颜色选为绿色
    arR<!y7  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    gp$]0~[tO  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Ppl :_Of  
    Tw$tE:  
    创建平面探测器(plane)
    0s//&'*Q  
    ,<P"\W  
    6) 创建分析面 2Jiy`(P  
    >3b< Fq$  
    cyd&bxPgj+  
    ddl]! ^IK  
    光线滤光器设置 m#[c]v{  
    7) 执行光线追迹 d5LBL'/o  
    !!ZGNZ_  
    rkWy3X{%2<  
    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。 p3-~cr.LD  
    &X~8S/nPAw  
    8) 优化设定 `x?_yogPM  
    ,ko#z}Z4r,  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 8MDivr/@  
    p)Q5fh0-  
    定义变量
    ;{wzw8!  
    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)
    4IOqSB|  
    9) 优化 0#Us *:[6  
    z"  z$.c  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 -0;{  
    >mvE[iXRG?  
    -@w}}BR  
    ,H?e23G  
    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
    9-{.WZ  
    4@F8-V3q4  
    10) 光线追迹与结果分析 $Sy}im\H  
    dj] O  
    v;z8g^L  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 LdiNXyyzet  
    T,/<'cl"  
    rVOF  
    优化后透镜的面型如下: mV"F<G; H  
    透镜渲染效果
     
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