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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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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 10-11
    1. 摘要 *ez7Q   
    ]Ag{#GJ5D  
    本文您将会学到如下内容： )mE67{YJh~  
    透镜基本参数输入； 7-2,|(Xg  
    优化变量与评价函数设定； r)Fd3)e   
     优化； MUR Hv3  
     照度分析； }080=E  
    B5MEE  
    2. 操作流程 v\Edf;(  
    Dt Ry%fA_  
    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。 EBx!q8zz  
    TM0DR'.  
     Rkh ^|_<!  
    p0@l581  
    2) 创建透镜 RxXiSc`^z  
    0w ;#4X:m  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens fp'%lbk=  
    7 ^n{BsN  
     )d7U3i  
    HVaKy+RU  
    3) 输入透镜参数 ?v$1 Fc55  
    YA*E93J0  
    两个面的半径分别为 0 和 -20；半孔径为10*10，材料选择Schott库N-BK7。创建完成后，选择第二面输入圆锥系数-1； U?(+ {4l  
    :AM_C^j~ D  
    EV|L~^Q  
    .MI 5?]_  
     m"tke'a  
    将第二面的圆锥系数改为-1 u%rB]a$/  
    0;:AT|U/d  
    4) 创建LED光源 g33Y]\  
    Qm2(Z8Gh  
     xT;j_'9U;  
    光源类型为Random plane ; _VI3b$  
    光线数为10000； THHA~;00YN  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； T(iL#2^  
    形状选为椭圆； D0@d}N  
    B6"pw0  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. "MU)8$d  
    半径选择60度 sZYTpZgW4L  
    类型选择 Lambertian LAPC L&Z  
    形状选择 Elliptical ]]lM)  
    xD4G(]d!  
    波长选择默认默认波长 m`H9^w%W  
    Power默认为1 watts *tL1t\jY  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm YV"LM6`  
    %LBT:Aw  
     KSy.  
    LED光源设定办法 iYl$25k/1  
    eVB.g@%T  
     4{J'p19  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） .}DL%E`n  
    C 8q VYrw  
     <]kifiN#  
    波长设定,颜色选为绿色 2-.%WhE/  
    Z'|A>4\  
     <nE|Y@S  
    功率设定（在Power units选择Watts） C! J6"j  
    Dd$CN&Ca  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 9Qhk~^ngg  
    HP*AN@>Kw  
     AlQ  
    创建平面探测器(plane) P'q . _U  
    U&<w{cuA  
     o;M-M(EZQ6  
    G?QU|<mj<  
    6) 创建分析面 /e4#D H  
    32ae? d  
    'ktWKW$ D  
     rCFTch"  
    光线滤光器设置 \J?5K l[*c  
    ufWd) Q  
    7) 执行光线追迹 \~`qE<Q/  
    I\peO/w  
    XG_Iq ,  
    Afq?Ps+  
     bLpGrGJs  
    =*?2+ ;  
    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。 %Lwd1'C%  
    Pw_[{LL  
    Je~d/,^WU  
    8) 优化设定 A`qb5LLJ)  
    B)`^/^7  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 1WMwTBHy+  
    {|Pz9a- :  
    KV$J*B Y  
    IfGQeynj  
    W9ewj:4\0  
    定义变量     niIjatT  
    B[rxV  
    :g[G&Ds8  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread） 34P5[j!h  
    9#AsSbBpf  
    %<Q?|}  
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准) ET7(n0*P}]  
    c(<,qWH  
    9) 优化 $@blP<I  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 (iZE}qf7 g  
    ^v].mV/  
    4SqZ V  
    6hs2B5)+  
    zu Jl #3YP  
    优化结束后会弹出如下报告 wbaXRvg  
     *R6n+d  
    boR&'yX  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 @BZ6{@*  
    Sh_=dzM  
    10) 光线追迹与结果分析 Gv,0{DVX<  
    fYzOT, c  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布
    U-#t&yjh#  
    @9QtK69  
    ;=.QT  
    |ei?s1)  
    优化后透镜的面型如下： ]<;m;/ H  
    透镜渲染效果
    %q@eCN  
     [[PUK{P0  
     
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