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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 tS-gaT`T  
    c=X+uO-  
    本文您将会学到如下内容: l>KkAA  
    透镜基本参数输入; Q!_d6-*u  
    优化变量与评价函数设定; _n_()at)  
     优化; opMnLor  
     照度分析;  {8h[Bd  
    ~H1<8py\J  
    2. 操作流程 216$,4i  
    U_ l9CZ  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 dqs~K7O^E  
    SMzq,?-`  
    V@[C=K  
    T5z]=Pd"^  
    2) 创建透镜 *QV"o{V  
    'C]Y h."u  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens >##Z}auY  
    ,~DV0#"  
    A+3SLB  
    0[e!/*_V  
    3) 输入透镜参数 LD1&8kJ*l  
    G? XS-oSv  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; hidQOh  
    : ^("L,AF  
     uxB`  
    P=_fYA3  
    i;-M8Q^  
    将第二面的圆锥系数改为-1 tRZ4\Bu  
    dvU{U@:sz  
    4) 创建LED光源 |<5F08]v  
    -J8Hsqf@  
    *3r s+0  
    光源类型为Random plane ; O1S7t)ag  
    光线数为10000; ~UZ3 lN\E  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; H!&_Tv[  
    形状选为椭圆; y^ |u'XK  
    QXN_ ?E,g/  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6dV )pJd  
    半径选择60度 sRA2O/yKCE  
    类型选择 Lambertian _OyQ:>M6P  
    形状选择 Elliptical x7U=1y(  
    ^6z"@+;*  
    波长选择默认默认波长 23WrJM!2N  
    Power默认为1 watts  ]%FAJ\  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm qz{9ND| )  
    ?_i >Kx  
    {(!JYz~P  
    LED光源设定办法 vg1J N"S[  
    pCA`OP);=  
    bWAa: r  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 7J!s"|VS  
    5l 3PAG  
    f?51sr  
    波长设定,颜色选为绿色 L*tfY onq  
    `SsoRPW&$  
    rpK&OR/  
    功率设定(在Power units选择Watts) ; Byt'S  
    tP7<WGHd/  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane PPr Pj^%z=  
    #Uu,yHMv:;  
    .JXEw%I@  
    创建平面探测器(plane) ,1#? 0q  
    T7.Iqw3p  
    H8FvI"J  
    ]i$y;]f  
    6) 创建分析面 R`Z"ey@C  
    +tT"  
    gTXpaB<  
    M|mfkIk0MB  
    光线滤光器设置 {tUe(  
    eIY`RMo (  
    7) 执行光线追迹 ={sjoMW  
    ]s AuL!  
    C$TU TS  
    HS/.H,X  
    uBx\xeI  
    6dR+qJa6i  
    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。 *k62Qz3  
    2c 0;P #ol  
    ?J2A1iuq3  
    8) 优化设定 4d5c ]%  
    L AasmQ  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 eTvWkpK+  
    Lz.khE<  
    0BlEt1e2T  
    7,+eG">0  
    W3tin3__  
    定义变量
    +ig%_QED[\  
    6I +0@,I  
    {x_.QWe5  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) ly17FLJ].  
    .Rk8qRB  
    I]v2-rB&-  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) z/ 1$G"  
    uI7n{4W*x  
    9) 优化 >,{s Fc  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 hi1Ial\Y  
    U]sAYp^$  
    dgkS5Q$/  
    iAu/ t  
    =#V^t$  
    优化结束后会弹出如下报告 pY"WW0p"C  
    "CJ~BJI%  
    pXSShU#  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 UPuoIfuqI  
    3 }fOb  
    10) 光线追迹与结果分析 mZR3Hl$  
    1y'Y+1.<  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    E{|B&6$[}  
    \FVfV`x  
    90<g=B  
    q*3OWr  
    优化后透镜的面型如下: ^z{szy?Fg  
    透镜渲染效果
    ~(^P(  
    kcCCa@~v  
     
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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
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