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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 (S^8UV  
    1>Q'R  
    本文您将会学到如下内容: H-p;6C<  
    透镜基本参数输入; Ei2%DMN7)  
    优化变量与评价函数设定; 8/"fWm/  
     优化; u(!&:A9JFd  
     照度分析; A$WZF/x  
    BQ jK8c<  
    2. 操作流程 [0UGuj  
    d HJhFw  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 Cb:gH}j  
    RJeSi`19T)  
    Ap$y%6  
    2) 创建透镜 {>bW>RO)  
    =\{\g7  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens pDh se2  
    DKm Z  
    R3X{:1{j  
    3) 输入透镜参数 6q>+!kXh  
    y3<Y?M4  
    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; HWm#t./  
    {5|("0[F  
    |*mL1#bB  
    U,Mx@KdV  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    rbZ[!LA  
    4) 创建LED光源 ejXMKPE;  
    aTzDew  
    ~l~Tk6EM  
    光源类型为Random plane ; [\Qr. 2  
    光线数为10000; HvxJj+X9  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [ REf>_R  
    形状选为椭圆; ; "3+YTtp  
    *xR 2)u  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 8Q)@  
    半径选择60度 `8\Ja$ =  
    类型选择 Lambertian *U l*%!?D  
    形状选择 Elliptical S|B$c E  
    '!1$9o^$  
    波长选择默认默认波长 B%\gkl  
    Power默认为1 watts *V k ^f+5  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm @uH#qg7  
    W9zE{)Sc~  
    LED光源设定办法 c6Q(Ygc  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) OJb*VtZz5R  
    +{53a_q  
    波长设定,颜色选为绿色
    #2xSyOrmf  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    VzlDHpG  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane i.1U|Pi  
    pe&UQ C^  
    创建平面探测器(plane)
    7L:7/  
    R \s!*)  
    6) 创建分析面 [t0rfl{.  
    T{vR,  
    =wq;@'U  
    'YSuQP>  
    光线滤光器设置 P|jF6?C  
    7) 执行光线追迹 +7}iu/B!9  
    l|/:Ot  
    giavJ|  
    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。 !Ngw\@f  
    m|svQ-/j  
    8) 优化设定 I]}>|  
    5 ZfP  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 qI3NkVA'C  
    p D=w >"  
    定义变量
    z"F*\xa  
    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)
    +1;'B4  
    9) 优化 _ :^ 7a3I  
    $1*3!}_0  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 }{],GHCjQ  
    gY9\o#)<  
    ~0-g%C?R  
    t"s5\;IJ  
    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
    ] y1fM0  
    _`a&9i &  
    10) 光线追迹与结果分析 XY+y}D %  
    2>hz_o{5',  
    (xyS7q]m  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 keqcV23k  
    %c6E-4b  
    h ; kfh.  
    优化后透镜的面型如下: 2Ji+{,?,  
    透镜渲染效果
     
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