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    [技术]FRED应用:准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    1. 摘要 dU04/]modD  
    DrCfC[A~]  
    本文您将会学到如下内容: |sZ9 /G7  
    透镜基本参数输入; CPCB!8-5  
    优化变量与评价函数设定; 4#Nd;gM2  
     优化; qI%9MI;BV  
     照度分析; qpEC!~ y  
    7QL) }b.H  
    2. 操作流程 []fj~hj  
    T.Y4L  
    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。 r Xk   
    &WWO13\qd  
    6`$z*C2{  
    ;7og  
    2) 创建透镜 "e};?|y  
    c$Nl-?W  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 1~ZHC[ `  
    0PX@E-n  
    gdn,nL`dP  
    f*H}eu3/j  
    3) 输入透镜参数 Z.Y8z#[xg  
    sVl:EVv  
    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; E6IL,Iq9  
    ewlc ^`  
    BO cEL%+  
    R8Ei:f}  
    I3=Sc^zz&V  
    将第二面的圆锥系数改为-1 Uc;IPS  
    -`<N,  
    4) 创建LED光源 Dg4^ C  
    nLLHggNAV  
     k`zK  
    光源类型为Random plane ; j:<T<8 .o  
    光线数为10000; w5G34[v  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ;  [ ^ \)  
    形状选为椭圆; +?eAaC7s  
    j W]c9u  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. H_$f v_  
    半径选择60度 4 6JP1  
    类型选择 Lambertian W${sD|d-  
    形状选择 Elliptical e/I{N0SR  
    VTkT4C@I;Y  
    波长选择默认默认波长 !LSWg:Ev+  
    Power默认为1 watts 6E%k{ r  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm TgG)btQ  
    jtCob'n8  
    t#Yh!L6>  
    LED光源设定办法 Z19y5?uR  
    fC:\Gh5  
    BiAcjN:Z  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) NY w(hAPv  
    "@bk$o=  
    H zK=UcD  
    波长设定,颜色选为绿色 Z.f<6<gF  
    8#3cmpx4  
     C3Z(k}  
    功率设定(在Power units选择Watts) !: [` V!{  
    vYun^(_-  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane :7]R2JP  
    ,$*klod  
    #.K&]OV/88  
    创建平面探测器(plane) C8SNSeg  
    C'"6@-~  
    c'4 \F9  
    C_&tOt  
    6) 创建分析面 :njUaMFoMA  
    :~(^b;yhZ  
    (bXp1*0 ;  
    ?["ZEa  
    光线滤光器设置 jF0BWPL  
    4}b:..Ku  
    7) 执行光线追迹 1%{(?uz9  
    v:ZD}Q_  
    B9 {DO  
    8XE0 p7  
    :\cJ vm  
    *gKr1}M  
    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。 e6/} M3B  
    CF4y$aC#  
    @J)vuGS  
    8) 优化设定 4 df1)<}U-  
    ?^0Z(<Arz  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 }gt~{9?c  
    L32ki}2  
    &}?e:PEy  
    1 1'Tt!  
    ot6 P q}  
    定义变量
    XP1_{\  
    s!\L1E  
    (\_d'Js(;  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) qdZYaS ~  
    S]{Z_|h*j  
    [O'p&j@  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) I!bZ-16X  
    \FM- FQK  
    9) 优化 p*,mwKN:  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 8hY)r~!b'  
    {,X(fJ  
    LdL\B0^l  
    DKH9 O  
    .YlM'E*X  
    优化结束后会弹出如下报告 &kE|~i:=,9  
    5sUnEHN  
    &!Vp'l\9  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 t$2{U  
    1x)%9u}  
    10) 光线追迹与结果分析 _!D$Aj  
    _XtY/7n  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    HB^azHr  
    u,q#-d0g;  
    pQi -  
    .?TVBbc%5  
    优化后透镜的面型如下: bHNaaif}P  
    透镜渲染效果
    9p<l}h7g  
    Ab)7hCUW  
     
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