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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 <.B s`P  
    ^-!HbbVv  
    本文您将会学到如下内容: v1=X=H  
    透镜基本参数输入; N96BWgT  
    优化变量与评价函数设定; SA1/U  
     优化; ,no:6&#  
     照度分析; =R.9"7~2x  
    VWv0\:,G  
    2. 操作流程 (<Xdj^v  
    eLny-.i ,7  
    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。 2&fwr>!$  
    i 8Xz  
    e;5Lv9?C8  
    2) 创建透镜 ;NeP&)Td  
    `W n5 .V  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens u&XkbPZ%4c  
    q4iD59yd)S  
    Dj+Osh  
    3) 输入透镜参数 e}[we:  
    I uj=d~|>  
    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; Zbh]O CN  
    Xh"iP%  
    R TUNha^<T  
    w WU_?Dr_~  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    NCFV  
    4) 创建LED光源 :5{@*  
    b,R'T+4[  
    v|(b,J3  
    光源类型为Random plane ; !u}3H|6~  
    光线数为10000; BpG'e-2  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; `;CU[Ps?]  
    形状选为椭圆; FraW6T}_  
    bV*zMoD#  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. vGwD~R  
    半径选择60度 sC_UalOC_  
    类型选择 Lambertian <]^;/2 .B  
    形状选择 Elliptical dm=F:\C  
    q)ql]iH  
    波长选择默认默认波长 >Ryss@o  
    Power默认为1 watts N"RYM~c7  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm LIC~Kehi  
    j& iL5J;  
    LED光源设定办法 SM+fG:4d  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Y;F R"~^  
    RIEv*2_O  
    波长设定,颜色选为绿色
    |p -R9A*>h  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    LDEW00zL  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Gj19KQ1G  
    /cC6qhkp%  
    创建平面探测器(plane)
    :n9xH  
    ,/`E|eG1G  
    6) 创建分析面 Q!Ow{(|  
    !LIfeL.4h  
    YB B$uGA  
    NTXL>Q*e  
    光线滤光器设置 O+p-1 C$\  
    7) 执行光线追迹 w;@25= |  
    rgdQR^!l6  
    .k,Jt+  
    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。 L\m!8o4  
    TDFO9%2c  
    8) 优化设定 Bd9hf`% 2  
    XyM(@6,'  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 BU:Ecchbr  
    r7"Au"  
    定义变量
    `}~ )1'(#/  
    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)
    Cld<D5\|f+  
    9) 优化 [j}7@Mr`\  
    |\%F(d330  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 AuDR |;i  
    .D,?u"fk|  
    ]LBvYjMY  
    qE`:b0FT  
    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
    |3, yq^2  
    ,t%CK!8  
    10) 光线追迹与结果分析 G?1x+H;o5  
    K 5qLBz@U  
    JC&6q >$  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 U8K &Q4^  
    &#-|Yh/  
    N$%61GiulT  
    优化后透镜的面型如下: Vo9>o@FlLM  
    透镜渲染效果
     
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