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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 w=kW~gg  
    W *~[KdgC  
    本文您将会学到如下内容: H8V@KB  
    透镜基本参数输入; bj ,cU)t0  
    优化变量与评价函数设定; i;fU],aK!  
     优化;  J;GYo|8  
     照度分析; k]=lo'bF4  
    #tN!^LLi  
    2. 操作流程 x:iLBYf  
    l?O%yf`s  
    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。 SYA0Hiw7P  
    R 6 -RH7.  
    a[ yyEgm2  
    "R^0eNv$  
    2) 创建透镜 qCy SL lp0  
    s[Whg!2~  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens W%@0Ym `7  
    -0>s`ruor  
    ~n;U5hcB  
    JQDS3v=1$  
    3) 输入透镜参数 \{. c0  
    @+yjt'B  
    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; #L+ZHs~  
    A7R [~  
    Bk@&k}0  
    gB])@O%/  
    @umn#*  
    将第二面的圆锥系数改为-1 ]iry'eljy  
    Oid;s!-S6  
    4) 创建LED光源 zxC~a97`  
    wUKt$_]``  
    j>A=Wa7  
    光源类型为Random plane ; oT i$@q  
    光线数为10000; an)Z.x  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ]23+ d/  
    形状选为椭圆; 8iC9xSH[%  
    C 4K"eX,K  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. h@@q:I=  
    半径选择60度 tZygTvK/S  
    类型选择 Lambertian / >O.U?  
    形状选择 Elliptical SI/3Dz[  
    o'=i$Eb  
    波长选择默认默认波长 0}9  
    Power默认为1 watts <q:2' 4o  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Nt~G  {m  
    rw%OA4>  
    MCTTm^8O  
    LED光源设定办法 ^&\<[\  
    LfMN 'Cb  
    ?i$MinK  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ; ! B>b)%  
    <G#Q f|&  
    Id{Ix(O  
    波长设定,颜色选为绿色 Dv}VmC""  
    tS[%C)  
    z'}z4^35,  
    功率设定(在Power units选择Watts) ggUw4w/e  
    Z9 zsvg  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane P.3kcZ   
    , RU  
    xG|lmYt76  
    创建平面探测器(plane) S7B?[SPrN[  
    ?'U@oz8 B  
    {4r }jH  
    __i))2  
    6) 创建分析面 s[%@3bY!7  
    G&@_,y|  
    K<p)-q  
    1 Ay.^f  
    光线滤光器设置 {; 3a^K  
    &"=<w  
    7) 执行光线追迹 8r.3t\o)X  
    /U= ?D(>x  
    86 W.z6  
    6A-nhvDP  
    %D>cY!  
    h%]  D[g  
    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。 'h>CgR^NM1  
    `t2Y IwOK  
    K}tC8D  
    8) 优化设定  ?S'Wd=  
    !wIrI/P7#  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 MZ_dI"J ,  
    35Fs/Gf-n  
    H'jo 3d~+  
    ^\w!D{Y7Q  
    <1E5[9 q  
    定义变量
    ^`fqK4<  
    8:k-]+#o  
    r[3 2'E  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) P"r7m  
    *_eY +\j  
    4^k+wQU  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) zZiga q"  
    s[}cj+0  
    9) 优化 y~<_ux,  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 x*wr8$@J  
    DS=Dg@y  
    a[RqK#  
    "BvDLe':  
    h-5] nL3  
    优化结束后会弹出如下报告 U)D}J_Zi(  
    ML7qrc;Rx  
    4x_# 1 -  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 j!K{1s[.y  
    V(F1i%9lg  
    10) 光线追迹与结果分析 >uJU25)|  
    [ip}f4K  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    Y"E*#1/  
    N.-*ig.YR7  
    D3x W?$Z  
    wcW}Sv[r  
    优化后透镜的面型如下: \+)AQ!E  
    透镜渲染效果
    iM"L%6*I^  
    =6[R,{|C  
     
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