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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 Wvcj\2'yd  
    NK d8XQ=%  
    本文您将会学到如下内容: Jln dypE  
    透镜基本参数输入; _w(SHWh2  
    优化变量与评价函数设定; 4j/8Otn  
     优化; n- p|7N  
     照度分析; lB,.TK  
    M,6m*  
    2. 操作流程 P E.^!j  
    BjJ+~R  
    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。 ca-|G'q  
    2TY|)ltsF  
    xez~Yw2  
    2) 创建透镜 J8(v65  
    c^I_~OwaE  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 9QZ;F4 r  
    Dk8" H >*  
    ?/NxZ\  
    3) 输入透镜参数 ]Y:|%rvVH  
    4K:p  
    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; s&z+j%;+o  
    NfKi,^O  
    O']-<E`1k  
    k_$w+Q  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Hb IRE  
    4) 创建LED光源 7+=fD|Cl  
    <T<?7SE+  
    a+IU<O-J?  
    光源类型为Random plane ; :jgwp~l  
    光线数为10000; 8D)2/$NsY}  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,M5J~Ga  
    形状选为椭圆; p-r}zc9@  
    %6HDLG6@^}  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ;E(%s=i  
    半径选择60度 StA5h+[m  
    类型选择 Lambertian *tO7A$LDT  
    形状选择 Elliptical pzHN:9r  
    H/Y ZwDx,i  
    波长选择默认默认波长 <e)3 j6F!  
    Power默认为1 watts h@t&n@8O?  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm td&W>(3d  
    !ai, \  
    LED光源设定办法 j;)U5X  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) T)qD}hl  
    G)M9to  
    波长设定,颜色选为绿色
    w SBDJvI  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    kuqf(  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Mq8jPjL  
    TnCN2#BO  
    创建平面探测器(plane)
    ^LX1&yT@  
    D*I%=);B_  
    6) 创建分析面 N)WAzH  
    FhHcS>]:.  
    hj4Kv  
    /T!S)FD\/v  
    光线滤光器设置 #B_ ``XV  
    7) 执行光线追迹 -P^ 6b(  
    +K])&}Dw  
    U8PSJ0ny  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 8S"vRR  
    ng;,;o.  
    8) 优化设定 E?m(&O j  
    wWQv]c%  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 0j F~cV  
    _jQ"_Ff  
    定义变量
    6V KsX+sd  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    i"p)%q~ z  
    9) 优化  LkD$\i  
    !U/iY%NE  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 6Xu8~%i  
    %XM wjBM  
    w(zlHj  
    PF+v[h;,  
    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
    lU`]yL  
    !ZPaU11  
    10) 光线追迹与结果分析 Fc% @  
    Z_.Eale^  
    s_}T -%\  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 _@3@_GE  
    u[$ \ az7  
    &'uFy0d,  
    优化后透镜的面型如下: /p+ (_Y  
    透镜渲染效果
     
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