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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: 06-24
    1. 摘要 ":-)mfgGU  
    0|^x[dh  
    本文您将会学到如下内容: *iC t4J  
    透镜基本参数输入; [#R%jLEJ2  
    优化变量与评价函数设定; ?4lAL  
     优化; ryn)  
     照度分析; hU=J^Gi0  
    HWefuj  
    2. 操作流程 +j@|D@z  
    dU&.gFw1  
    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。 m1[QD26  
    9C4l@ jrF  
    l5h9Eq  
    s*8hN*A/,  
    2) 创建透镜 E$ngmm[  
    Dh9-~}sW'  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens dIpt&nH&$  
    UxS;m4  
    QKP9*dz  
    &% *S  
    3) 输入透镜参数 ,^<+5TYM7  
    &^uzg&,;  
    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; ?&GMp[  
    FQ-(#[  
    e:,.-Kvzp`  
    l.34h  
    =6W:O  
    将第二面的圆锥系数改为-1 zPw R1>gL  
    {!/y@/NK2  
    4) 创建LED光源 O\D({>  
    [y{ag{  
    C`jP8"-  
    光源类型为Random plane ; RV$+g.4  
    光线数为10000; / P:Hfq  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; H]!y |p  
    形状选为椭圆; eY(usK  
    *xl7;s  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. b?bYPN+  
    半径选择60度 @"/}Al  
    类型选择 Lambertian {//F>5~[  
    形状选择 Elliptical 3=<iGX"z  
    `-/l$A} U  
    波长选择默认默认波长 oOL3O@)w>  
    Power默认为1 watts 5{u6qc4FW  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm A5`7o9  
    NF1D8uI  
    u:S@'z>  
    LED光源设定办法 U.)G #B  
    b #^aM  
    z67=v9+7  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) t!T}Pg(Bo  
    jF3!}*7,  
    Xou#38&p>  
    波长设定,颜色选为绿色 &S3W/lQs  
    v\Wm[Ld  
    _eQ P0N  
    功率设定(在Power units选择Watts) :HE]P)wz-  
    } g*-Ty  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane mWusRgj+8  
    y{{EC#  
    B![5+  
    创建平面探测器(plane) Ds G *  
    @1@q6@9Tu  
    YMi(Cyja&  
    _RW[]MN3*  
    6) 创建分析面 1SFKP$^  
    6|KX8\, A@  
    VBX# !K1Q  
    N#u8{\|8]  
    光线滤光器设置 |tg?b&QR  
    -/-6Td1JY>  
    7) 执行光线追迹 0`!Q-G7  
    }m9LyT=~$  
    R2$U K  
    AIm$in`P  
    )RYnRC#O  
    }K>H S\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。 j>o +}p?3I  
    *!'&:  
    z/YMl3$l~  
    8) 优化设定 @1F'V'  
    xplo Fw~  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 <c ovApx  
    )zXyV]xe  
    x}.d`=  
    U  R@BSK'  
    DVhTb  
    定义变量
    ?nZ <?  
    '%EZoc/U  
    Uxemlp%%*  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) -m160k3  
    QklNw6,  
    =4e=wAO(i  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) w"v'dU^  
    p? ?/r  
    9) 优化 Uk:.2%S2  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 QWHy=(!  
    vS YKe  
    Fd[h9 G  
    AD@PNM  
    =YGP%}_.p{  
    优化结束后会弹出如下报告 ,Us2UEWNv  
    cIr1"5POXK  
    v{2DBr  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 2 1~7{#  
    sdf%  
    10) 光线追迹与结果分析 hRr1#'&  
    V->%)d3i  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    Iv(Qa6(  
    $W$# CTM  
    ^QAiySR`0  
    QP%kL*=8  
    优化后透镜的面型如下: m`$>:B  
    透镜渲染效果
    `.'i V[fr  
    yvz?4m"_yB  
     
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