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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 <3],C)Zwc  
    ~PU1vbv9T  
    本文您将会学到如下内容: iOX4Kl  
    透镜基本参数输入; jm#F*F vL  
    优化变量与评价函数设定; SoXX}<~E4  
     优化; Pq[0vZ_}dN  
     照度分析; )<]w23i  
    84hi, S5P  
    2. 操作流程 $BR=IYby  
    _.Z&<.lJ  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 _!$Up  
    !~w6"%2+7  
    Xn ZX *Y]"  
    }v'PY/d.  
    2) 创建透镜 Eezlx9b  
    ]P}K3tN%]  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens , $D&WH  
    Je4.9?Ch  
    (to/9OrG  
    Z CQt1;  
    3) 输入透镜参数 0T{c:m~QXe  
    98b9%Z'2f  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; >zfZw"mEP  
    z6L>!=  
    WO+?gu  
    H>X\C;X[  
    TYJnQ2m  
    将第二面的圆锥系数改为-1 @3expC  
    #0YzPMV  
    4) 创建LED光源 jV|$? Rcl%  
    ==e#CSJq  
    upEPv .h  
    光源类型为Random plane ; D"( 3VIglq  
    光线数为10000; K#6`LL m  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; die2<'\4%  
    形状选为椭圆; 1 ">d|oC  
    wE8a4.  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. .olP m3MC  
    半径选择60度 _1>(GK5[  
    类型选择 Lambertian 0imqj7L  
    形状选择 Elliptical ~d#;r5>  
    t\|K"  
    波长选择默认默认波长 H>X>5_{}  
    Power默认为1 watts x9o^9QJh  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm "e7$q&R |  
    ttAVB{kdo  
    Ek B6- nz  
    LED光源设定办法 i6g[E 4nk  
    EfrkB"  
    ]RrP !|^  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) :9rhv{6Wp  
    Oz9Mqcx  
    Er)_[^) HG  
    波长设定,颜色选为绿色 .^`a6>EQ)|  
    zQ6 -2 A  
    $v bAcWj  
    功率设定(在Power units选择Watts) M-qxD"VtV=  
    W|-N>,G  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane {,  *Y  
    Z\gg<Q  
    J:-TINeB  
    创建平面探测器(plane) Q3'B$,3O^  
    RzY`^A6G6  
    1KIq$lG{ E  
    z:Zn.e*$b  
    6) 创建分析面 7s fuju(  
    L};;o+5uJD  
    U37?P7i's  
    #+ lq7HJ1  
    光线滤光器设置 vL=--#  
    Qpv}N*v^  
    7) 执行光线追迹 Q"K>ML>0  
    /&!d  
    +_XbHjhN/  
    Sp$x%p0  
    m[Ac'la  
    ~ ew**@N  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 >LaL! PnZ  
    Gv+Tg/  
    vyx\N{  
    8) 优化设定 53+rpU_  
    ]E8<;t)#  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 qpwh #^2  
    acju!,G  
    IweK!,:>dN  
    ):\{n8~  
    _kY[8e5  
    定义变量
    674oL,  
    ch8w'  
    0|>  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) Qx,$)|_  
    3;l>x/amk  
    _} 9R}  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) *=If1qZs  
    ^FMa8;'o  
    9) 优化 q {+poV X  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 a*8.^SdzR  
    *u4X<oBS*  
    g*c\'~f;  
    ._8cJf.ae  
    ~S_IU">E  
    优化结束后会弹出如下报告 ST8/ ;S#c  
    P$ dgO  
    -hR\Y 2?  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 <^'+ ]?  
    .&}4  
    10) 光线追迹与结果分析 g!Yh=kA'N  
    = hX-jP  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    '=5_u  
    2hC$"Dfp  
    ~_j%nJ &2  
    v4##(~Tu  
    优化后透镜的面型如下: wJR i;fvi  
    透镜渲染效果
    p'!,F; xX  
    2 Yd~v|  
     
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