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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 >vY5%%}  
    w@ =Uf7  
    本文您将会学到如下内容: B>W!RyH8o  
    透镜基本参数输入; 9q !./)  
    优化变量与评价函数设定; xu7Q^F#u  
     优化; 96 !e:TU  
     照度分析; tB7g.)yZb  
    ,BG L|5?3z  
    2. 操作流程 [boB4>.  
    p8Wik<'^  
    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。 Yn }Ivg  
    |*WE@L5  
    =HkB>w)h  
    2) 创建透镜 w*"h#^1z  
    JgY#W1>  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens L@HWm;aN  
    \z PcnDB  
    +_LWN8F  
    3) 输入透镜参数 3A.T_mGCs  
    OJF41Z  
    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; c*#*8R9.y  
    Td6"o&0A!  
    1WW`%  
    THbV],RhJ  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    -<tfbaA  
    4) 创建LED光源 ]#VNZ#("  
    g x~fZOF_  
    Fb{kql=  
    光源类型为Random plane ; oCftI':@  
    光线数为10000; L4L[@tMPmY  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; yl[6b1  
    形状选为椭圆; wNgS0{}&`  
    _<i*{;kR6  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. w,QO!)j!  
    半径选择60度 .;xt{kK  
    类型选择 Lambertian uY6|LTK&x  
    形状选择 Elliptical H(TY.  
    $m-rn'Q  
    波长选择默认默认波长  1ZF>e`t8  
    Power默认为1 watts  e ):rr*  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm H_CX5=Nq^  
    i>`!W|=_  
    LED光源设定办法 g/ict 2!  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角)  )6 _+  
    T1Q c?5K^  
    波长设定,颜色选为绿色
    *To 5\|  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    7FiQTS B:  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane i #%17}  
    N=oWIK<;-  
    创建平面探测器(plane)
    _v9P0W^.7  
    igD,|YSK`z  
    6) 创建分析面 XeT{y]lkd  
    =7U_ jDME  
    D!oELZ3  
    ?{ 0MF  
    光线滤光器设置 ny]R,D0  
    7) 执行光线追迹 1/H9(2{L  
    xC,;IS k,  
    =#"ZO  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 &~xzp^&  
    2-<i#nA3  
    8) 优化设定 dlx "L%  
    -3fzDxD  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #H@rb  
    5k^UZw  
    定义变量
    a\Ond#1p  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    z[I3k  
    9) 优化 -$[o:dLO  
    ; =FSpZ@  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 J}9 I5O  
    wewYlm5@  
    f2JeXsOI  
    |Ts|>"F'  
    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
    x@ZxV*T^  
    POtj6 ?a  
    10) 光线追迹与结果分析 J ^J$I!  
    g(i_di  
    &pCNOHi|  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 5)rMoYn25  
    12yr_   
    'TF5CNX  
    优化后透镜的面型如下: NRM=0-16u$  
    透镜渲染效果
     
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