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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: 2025-06-24
    1. 摘要 S oeoUI]m  
    0zH-g  
    本文您将会学到如下内容: +LRKS  
    透镜基本参数输入; dun`/QKV  
    优化变量与评价函数设定; ;mU;+~YE  
     优化; ' 4FH9J  
     照度分析; nc;e NB  
    ,m#  
    2. 操作流程 B5z'Tq1  
    _Xd"'cXw  
    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。 01?+j%k=m/  
    6'^E ],:b  
    a}%f +`z  
    X9Ch(nWX  
    2) 创建透镜 zTa5 N  
    Am F[#)90P  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens AO7[SHDZ  
    B"_O!  
    M3jUnp&  
    Q7aPW\-  
    3) 输入透镜参数 1#=9DD$4  
    b{<?E };%  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; w,p'$WC*  
    %nZ:)J>kz  
    # sw4)*v  
    9 -pt}U  
    "TA0--6  
    将第二面的圆锥系数改为-1 CV @P +  
    @}4aF|  
    4) 创建LED光源 V?M (exN  
    D}?p>e|<D  
    j0e,>X8  
    光源类型为Random plane ; i O$87!  
    光线数为10000; Fx:38Ae  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 6B?jc/V.R  
    形状选为椭圆; =Dq&lm,n  
    relt7sK  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ]6e(-v!U  
    半径选择60度 *S}@DoXS  
    类型选择 Lambertian 6M >@DRZ'|  
    形状选择 Elliptical &[[r|  
    FoetP`   
    波长选择默认默认波长 X)KCk2Ax  
    Power默认为1 watts WML--<dU  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm u#Ig!7iUu  
    9ngxkOGx  
     >:-e  
    LED光源设定办法 '{ _ X1  
    e#*3X4<\K  
    u+j\PWOtm  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Rge>20uTl$  
    iAz0 A  
    N (4H}2  
    波长设定,颜色选为绿色 8._uwA<[  
    VW\S>=O99  
    -Rpra0o. C  
    功率设定(在Power units选择Watts) LFax$CZc  
    e{E\YEc  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane :(A&8<}-6  
    f8;?WSGyD2  
    D|ceZ <9x  
    创建平面探测器(plane) h[>pC"s?K  
    b&P)J|Fe  
    B@(d5i{h  
    pWxk^qhe/  
    6) 创建分析面 B $g\;$G  
    @S@VsgQ%3Z  
    y^C5_w(^jZ  
    ~]-n%J $q  
    光线滤光器设置 1'o[9-  
    rn|]-^ku/  
    7) 执行光线追迹 !i t orSl  
    zcP=+Y)YA  
    O.+J%],  
    dy_Uh)$$|g  
    #KiJ{w'  
    Z{B  e  
    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。 ?"Ez  
    $BdwKk !k  
    1%v6d !  
    8) 优化设定 ." xP {  
    oMEW5.VX  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Tow=B  
    Pdf-2 Tx  
    66& uK|  
    2jyWkAP'  
    &<;T$Y  
    定义变量
    )c4tGT<  
    56)!&MF  
    B/;> v  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) _|u}^MLO  
    3/+kjY/  
    bh@CtnO  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) Yk|6?e{+)  
    b,^ "-r  
    9) 优化 1L*[!QT4  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 KyNu8s k  
    _-C/s p^   
    xfeED^?  
    VZt%cq  
    !An?<Sv$  
    优化结束后会弹出如下报告 OWibmX  
    [P+kQBL pL  
    !\7 M7  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 3JGrJ!x  
    ',R%Q0Q  
    10) 光线追迹与结果分析 @/ ^< 9  
    G[ U5R?/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    `o{ Z;-OF  
    \ UrD%;sq  
    $Y7VA  
    nook/7]  
    优化后透镜的面型如下: |yk/iO(  
    透镜渲染效果
    $_F_%m"\  
    #r#[&b  
     
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    离线羽翊
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    只看该作者 1楼 发表于: 2025-12-26
    好文,学习了 q7lC}'2fu