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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 Z/:( *FC  
    7u o4F= %  
    本文您将会学到如下内容: 7q$9\RR5  
    透镜基本参数输入; (;C_>EL&u  
    优化变量与评价函数设定; bbA+ZLZJn  
     优化; z}OY'}sk8  
     照度分析; aN%t>*?Xa  
    5j,)}AYO  
    2. 操作流程 s13Iu#  
    ^EZ)NG=e5  
    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。 !Z<Z"R/  
    K xh)'aal  
    tAbIT;>  
    2) 创建透镜 q2&&n6PYW  
    Tb:n6a@  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens {RwwSqJ  
    I{B8'n{cN  
    $5%tGFh  
    3) 输入透镜参数 Ya304Pjd  
    LEHlfB#z`@  
    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; |;9OvR> A  
    $N:m 9R  
    BRD>q4w  
    2*%0m^#^6  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Hagj^8  
    4) 创建LED光源 B YNOgB1  
    89+m?H]K  
    |~#!e}L(  
    光源类型为Random plane ; *N< 22w  
    光线数为10000; ^Q2K0'm5  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; \AkeC6[D  
    形状选为椭圆; )x?F1/  
    >:KPvq!0  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ~)sb\o  
    半径选择60度 Kgk9p`C(  
    类型选择 Lambertian 3U1xKF  
    形状选择 Elliptical ikyvst>O  
    vnXpC!1  
    波长选择默认默认波长 @iao"&  
    Power默认为1 watts T~`m'4"+c  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm U%w ?muJW  
    &eK8v]|"W  
    LED光源设定办法 ?6tuo:gP  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) )]X_')K  
    yBs  
    波长设定,颜色选为绿色
    Jq/([  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    {jggiMwo.v  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane d=H C;T)  
    4+ yd/^S  
    创建平面探测器(plane)
    cz&FOP+!  
      7&l  
    6) 创建分析面 _oe2 pL&  
    SijC E~P  
    4*F+-fu  
    <=^YIp  
    光线滤光器设置 WElB,a-RCp  
    7) 执行光线追迹 0m51nw~B  
    YI&^j2  
    )jCAfdnCs  
    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。 YX@[z 5*  
    YuLW]Q?v  
    8) 优化设定 =(.HO:#  
    g%[lUxL  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 TpZ)v.w~l7  
    J"I{0>@  
    定义变量
    pkBmAJb@  
    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)
    ]7c715@  
    9) 优化 ^ 8egn|  
    =,,!a/U  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 v=9:N/sW  
    LGRX@nF#  
    ~H)bvN^  
    AqE . TK  
    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
    v:s~Y  
    A4 o'EQ?~  
    10) 光线追迹与结果分析 5BTQJa  
    mi<V(M~p  
    }|AUV  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 u@[D*c1!H  
    p>65(&N,  
    /m.6NVu7  
    优化后透镜的面型如下: NC@OmSR\0  
    透镜渲染效果
     
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