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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 10-11
    1. 摘要 6p1)wf.J  
    /By`FW Y  
    本文您将会学到如下内容: ed6eC8@  
    透镜基本参数输入; jpI=B  
    优化变量与评价函数设定; [S#QGB19  
     优化; 5U5)$K'OA  
     照度分析; nD/; Gq  
    `-QY<STTP9  
    2. 操作流程 zy!mP  
    [H&Z / .{F  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 <oP"kh<D4  
    cJ#|mzup  
    B9(e"cMm  
    PShluhY  
    2) 创建透镜 Al1BnFB  
    wS%aN@ay3  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens whdoG{/  
    'X@>U6s  
    p@Ng.HE  
    6l|,J`G  
    3) 输入透镜参数 ZB@Bj>,b p  
    \yNe5  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; oGa8#>  
    k5ZkD+0Jo  
    g Xi& S  
    rW<sQ0   
    o6LZ05Z-&  
    将第二面的圆锥系数改为-1 5(V'<  
    dOfEEqPI  
    4) 创建LED光源 UI}df<Ge  
    '}|sRuftb  
    <~}# Q,9  
    光源类型为Random plane ; JZM:R  
    光线数为10000; m\O|BMHn  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ?.%'[n>P  
    形状选为椭圆; V(A p|I:G  
    JVx ,1lth  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. B[Gl}(E  
    半径选择60度 dD{{G :V  
    类型选择 Lambertian S+7:fu2?+  
    形状选择 Elliptical 7g a|4j3%  
    Rz_fNlA  
    波长选择默认默认波长 eYD|`)-f<^  
    Power默认为1 watts +_h1JE_}D  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm _xVtB1@kLM  
    !J@!P?0. C  
    }q~M$  
    LED光源设定办法 3xU in  
    }&I^1BHZs  
    RO10$1IW.2  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) H*M)<"X  
    ]IZn#gnM  
    @C34^\aH+  
    波长设定,颜色选为绿色 lm 1Mz  
    7Ne`F(c  
    MsL*\)*s  
    功率设定(在Power units选择Watts) 9N kr=/I"P  
    O%KP,q&}Y  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane hb_J. Q  
    j(*ZPo>oD  
    -(Y(K!n  
    创建平面探测器(plane) | ]DJz  
    }#3'72  
    S3oSc<&2  
    wx,yx3c (  
    6) 创建分析面 ck WK+  
    D0f.XWd  
    ,%zU5hh  
    x?unE@?\S  
    光线滤光器设置 r- :u*  
    uN)o|7  
    7) 执行光线追迹 {+&qC\YF  
    0 kM4\E n  
    !Xzne_V<  
    q4~w D  
    x=%p~$C  
    #J,?oe=<4  
    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。 2{sx"/k\A  
    T|{1,wP  
    {vf"`#Q9  
    8) 优化设定 %FDv6peH  
    ^D=1%@l?#  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 {H5a.+-(bE  
    ])sIQ{P  
    #Oeb3U  
    +@ FM~q  
    ka^sOC+Y  
    定义变量
    TBGN',,  
    ey~5DY7  
    $@[`v0y*  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) K>tubLYh  
    )5479Eb_  
    zv^km5by  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) |\lsTY&2  
    8)wxc1  
    9) 优化 /mM#nS  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 j!It1B  
    /5l"rni   
    T;f`ND2fY  
    $hn=MOMc  
    xE2sb*  
    优化结束后会弹出如下报告 /s'7[bSv  
    tTMYqg zUk  
    * 7<{Xbsj^  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 AO R{Xm  
    8$+mST'4N  
    10) 光线追迹与结果分析 g p2S   
    wc%Wy|d  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    ~`uEZ  
    _5nS!CN  
    ,#u"$Hz8p  
    |[RoR  
    优化后透镜的面型如下: a+U^mPe  
    透镜渲染效果
    A *$JF>`7  
    CWTPf1?eB  
     
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