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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 Iu=iC.50}  
    L.>`;`dmY  
    本文您将会学到如下内容: <~'\~Zd+  
    透镜基本参数输入; [^#6.xH  
    优化变量与评价函数设定; NT:p6(s^  
     优化; $Die~rPU  
     照度分析; 1I_(!F{Ho  
    EiSS_Lc  
    2. 操作流程 ~qs 97'  
    q45Hmz  
    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。 Ig~lD>dnr'  
    Ve<l7U;  
    7&E3d P  
    +[ !K  
    2) 创建透镜 OQA}+XO  
    .#@*)1A#t  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 2]hQ56Yv3  
    8ex{N3  
    $0 eyp]XC\  
    YuFJJAJ  
    3) 输入透镜参数 ,@Xl?  
    VD,g  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; (i1 ]+.  
    YRqIC -_  
    ]7eQ5[ 5s  
    K08xiMjl  
    NZ7g}+GTG  
    将第二面的圆锥系数改为-1 oIN!3  
    -r7*C :E  
    4) 创建LED光源 Ru `&>E  
    -)PQ&[  
    pO[ @2tF  
    光源类型为Random plane ; {%*,KB>b  
    光线数为10000; x=(Q$Hl5  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; )[i0~o[  
    形状选为椭圆; nDhr;/"i  
    sA[hG*#/S  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. }KcvNK (  
    半径选择60度 k?ZtRhPu3X  
    类型选择 Lambertian v'mRch)d  
    形状选择 Elliptical },lHa!<^  
    LB1LQ 0M  
    波长选择默认默认波长 ],V_"\ATD  
    Power默认为1 watts &'Pwz  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm E<y0;l?H<  
    ]3nka$wA*  
    @9Rg g9r  
    LED光源设定办法 L )p*D(  
    `83s97Sa  
    ge %ytrst  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) -PPH]?],  
    >MwjUq  
    aNs~Uad1U  
    波长设定,颜色选为绿色 p=sL KnLmZ  
    ~gg(i"V  
    l];w,(u{  
    功率设定(在Power units选择Watts) O/ Yz6VQ  
    <pyLWmO  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 845a%A$  
    QhR.8iS  
    (xxNQ] l-(  
    创建平面探测器(plane) 4LO4SYW7  
    u_ou,RF  
    O<}3\O )G(  
    <?yf<G'$  
    6) 创建分析面 ^C$Oht,cU  
    IdTa tE|^  
    HmlE Cx  
    $v5)d J  
    光线滤光器设置 [&y="6No  
    z B/#[~  
    7) 执行光线追迹 '9d<vW g  
    xgeDfpF'  
    Lxz!>JO>  
    max 5s$@  
    A)v! {  
    k+qxx5{  
    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。 GY% ^!r  
    S=NP}4w,_)  
    FVY$A =G  
    8) 优化设定 H[oCI|k  
    uT1xvXfqP  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ,zXP,(x  
    cl2+,!:  
    {p.D E  
    j<,Ho4v}_  
    I'sq0^  
    定义变量
    '?$N.lj$d  
    !W\Zq+^^J3  
    m 0jm$> :Z  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) Jr2x`^aNO  
    Lvco9 Ak  
    <d*;d3gm  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) TTGk"2 Q'  
    ui>0?O*G  
    9) 优化 *,x-}%X  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 }253Q!f  
    r [NI#wW  
    $!Qv f  
    *;N6S~_'Y  
    dio<?6ZD9P  
    优化结束后会弹出如下报告 cpY'::5.%  
     <xn96|$  
    "K Or)QD/  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 322)r$!"  
    yW@0Q:  
    10) 光线追迹与结果分析 <q}w,XU  
    ^k#.;Q#4  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    &<Iyb}tA?  
    LA +BH_t&  
    6x]x>:8  
    `S)*(s?T  
    优化后透镜的面型如下: h=a-~= 8  
    透镜渲染效果
    YZ0y_it)  
    DA9-F  
     
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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 xPcH]Gs^b