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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 H/'tSb  
    0@z=0}0Z  
    本文您将会学到如下内容: Y}%=:Yt  
    透镜基本参数输入; C5m6{Oo+-  
    优化变量与评价函数设定; #aUe7~  
     优化; ;|&Ak_I2G  
     照度分析; '|Dm\cy  
    V}(snG,  
    2. 操作流程 ;i?Ao:]  
    $ KQ7S>T  
    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。 M0g!"0?  
    :[P>e ox  
    s,> 1n0a  
    2) 创建透镜 g-j`Ex%  
    &> 43l+  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens G>f-w F6  
    5#/" 0:2  
    QWG?^T fi  
    3) 输入透镜参数 f@Mm{3&.  
    8t3@ Hi  
    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; v`#T)5gl-  
     pv1J6  
    nsk`nck  
    3lYM(DT  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    @q2If{Tk  
    4) 创建LED光源 'PTWC.C?9  
    2ijw g~_@  
    (wLzkV/6  
    光源类型为Random plane ; (r,tU(  
    光线数为10000; l<0 BMwS8  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; TMZg GUn  
    形状选为椭圆; i)=!U>B_0  
    #"% ]1={b  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. jz(}P8  
    半径选择60度 g(m3 &  
    类型选择 Lambertian w. exLC  
    形状选择 Elliptical P<yd  
    .n]P6t  
    波长选择默认默认波长 +V*FFv  
    Power默认为1 watts tn};[r  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 0]3%BgZ(a8  
    Z|+SC \Y  
    LED光源设定办法 Av[L,4A  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) @(2DfrC  
    |Q2H^dU'rQ  
    波长设定,颜色选为绿色
    UV8,SSDTV  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    oyV@BHJO@  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane (@Q@B%!!K  
    #UGm/4C  
    创建平面探测器(plane)
    6( TG/J  
    r J'm>&Ps  
    6) 创建分析面 5at\!17TY  
    X?5M)MP+I  
    .lm^+1}r  
    4RYK9=NH  
    光线滤光器设置 rQgRD)_%w  
    7) 执行光线追迹 s>Xx:h6m  
    l%]S7|PKx  
    l%@>)%LA  
    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。 OpeK-K  
    `iuo([E d  
    8) 优化设定 fnV^&`BB  
    /=co/}i  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 > E;`;b  
    qXmkeidb&W  
    定义变量
    |,rIB  
    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)
    BhC.#u/   
    9) 优化 KsI[  
    Qm86!(eZ-  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 r<4FF=  
    bQc-ryC+.  
    Et{4*+A  
    3uA%1 E  
    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
    \5.36Se  
    R /J@XP  
    10) 光线追迹与结果分析 a!YpSFr  
    "F%w{bf  
    h;105$E1  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 '&4W@lvyz  
    =9@{U2 =l  
    1?s]nU  
    优化后透镜的面型如下: d>@&[C!28  
    透镜渲染效果
     
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