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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 |,qz7dpe  
    Z,ag5 w`]L  
    本文您将会学到如下内容: 7XdLZ4ub  
    透镜基本参数输入; u+S*D\p<`  
    优化变量与评价函数设定; Y,?rykRj  
     优化; @v|_APy#  
     照度分析; [Q)lJTs  
    Cgt{5  
    2. 操作流程 T#T!a0  
    xAsbP$J:  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 W| ~Ehg  
    .4U::j}  
    :eDwkzlHH  
    2) 创建透镜 ?(hdV ?8)P  
    ]_j{b)t  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens J5IQ  
    "M2HiV  
    #Ey!?Z  
    3) 输入透镜参数 ~g)gXPjke  
    *y7^4I-J  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ]Y:|%rvVH  
    ~^G k7  
    s&z+j%;+o  
    NO"=\Zn6  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    _v<EFal  
    4) 创建LED光源 |UE&M3S  
    2{g~6 U.  
    H$WuT;cTE  
    光源类型为Random plane ; KI#),~n S  
    光线数为10000; D@&0 P&  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; &R>x;&Gj  
    形状选为椭圆; +ImPNwrY  
    |5`z;u7V  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range.  H 2\KI(  
    半径选择60度 rs'~' Y  
    类型选择 Lambertian {dhGSM7  
    形状选择 Elliptical ]uj6-0q){W  
    BY72fy#e  
    波长选择默认默认波长 MHk\y2`/;  
    Power默认为1 watts wSnY;Z9W_  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 4mPCAA7  
    A F>!:  
    LED光源设定办法 b$H{|[  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 9psD"=/"  
    D8qZh1w%A|  
    波长设定,颜色选为绿色
    g#T8WX{(V  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    gVl%:Ra%  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane -# |J  
    %Gv8 ]Yb  
    创建平面探测器(plane)
    -BgzAxa  
    ) j_g*<  
    6) 创建分析面 bwS1YGb  
    (s z=IB ;  
    fXEF]C  
    G(EiDo&  
    光线滤光器设置 3u3(BY{"\F  
    7) 执行光线追迹 he;&KzEu  
    /9QI^6& SX  
     =6Ihk  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 /MO|q  
    1Y_Cd  
    8) 优化设定 ehPrxIyC  
    4&2aJ_ 2 y  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 2r^|  
    %c*azo.  
    定义变量
    ;|5m;x/a  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    mvyqCOp 0  
    9) 优化 D4?5 %s  
    c~K^ooS-  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Gcna:w>6d  
    t-)C0<  
    hS/oOeG<Y  
    TW8E^k7  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    al.~[T-O+  
    3i/$YX5@  
    10) 光线追迹与结果分析 PqZMuUd  
    ^w/_hY!4/  
    G'{$$+U^K  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ?kqo~twJ  
    \cP\I5IW:s  
    I9-vV>:z  
    优化后透镜的面型如下: 5zWxI]4d\  
    透镜渲染效果
     
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