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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 Iq@:n_~  
    dQ5_=( 9  
    本文您将会学到如下内容: fI5]ed eS  
    透镜基本参数输入; #sn2Vmi  
    优化变量与评价函数设定; D{]t50a.  
     优化; CMm:Vea  
     照度分析; FJ|6R(T_  
    #+v Iq?  
    2. 操作流程 5ayM}u%\~  
    7>Af"1$g  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 1<y|,  
    yA8e"$  
    x-Kq=LFy.  
    \,-t]$9  
    2) 创建透镜 ]}3AP!:  
    CnJrJ>l  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens hP=^JH  
    :|s!_G<  
    w"Q6'/P  
    D;pfogK @  
    3) 输入透镜参数 ^^u{W|'CaH  
    s~@4  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; :N \j@yJK  
    woctnT%"Q/  
    'l%b5:  
    7X h'VOljB  
    :u%Jrc (W  
    将第二面的圆锥系数改为-1 "ooq1 0P  
    ^ |k 7g  
    4) 创建LED光源 =l  %  
    ?onaJ=mT  
    8i H'cX  
    光源类型为Random plane ; q~[@(+zP5  
    光线数为10000; 0Q81$% @<  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; p;[">["  
    形状选为椭圆; '[E|3K5d  
    7oPLO(0L  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. t% -"h|  
    半径选择60度 \`H"4r[?(  
    类型选择 Lambertian J}Q4.1WG$  
    形状选择 Elliptical Q>jx`68'KI  
    FT*OF 3  
    波长选择默认默认波长 w4m -DR5  
    Power默认为1 watts =J2\"6BnzA  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm :L~{Q>o  
    b51{sL  
    mVJW"*}8  
    LED光源设定办法 O5:?nD  
    s*"Yi~  
    3#{{+5G  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) WE_jT1^/  
    V'kCd4  
    8VbHZ9Q  
    波长设定,颜色选为绿色 :xn/9y+s  
    aR3R,6ec  
    rTBrl[&,q'  
    功率设定(在Power units选择Watts) aq'd C=y  
    v9<7=D&x  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane >EVlMt27'  
    j"FX ?|4  
    (7C&I- l  
    创建平面探测器(plane) 8Iz-YG~%3  
    t<_Jx<{2  
    .~ )[>  
    1ga-8&!  
    6) 创建分析面 v35wlt^}  
    0FA N9u2  
    ``%uq)G=D  
    ]zGgx07d  
    光线滤光器设置 oSmv  (O  
    "`b"PQ<x  
    7) 执行光线追迹 ~Wh} W((L  
    eY3l^Su1  
    HPc7Vo(  
    R|7yhsJq,  
    K\Oz ~,z  
    4vri=P 2%  
    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'{}eYb+   
    5F@7A2ZR  
    9fk@C/$  
    8) 优化设定 JNQiCK,)}M  
    5k0r{^#M  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ]dZ8]I<$C  
    #+mt}w/  
    )Fc` rY  
    U) tqo_  
    }*WNrS">S  
    定义变量
    adHZX  
    {`Ekv/XWa  
    QPe+K61U  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) Qt+|s&HGt  
    @"M%ZnFu  
    y`"~zq0D  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) Wa#!O$u  
    X#l]%IrW!  
    9) 优化 goYRA_%cX  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 /O"IA4O  
    kcy?;b;z  
    =bJj;bc'5  
    yNY *Fl!  
    |ITSd%`3_  
    优化结束后会弹出如下报告 [ vU$zZ<  
     &Gp~)%  
    AJ'YkSg  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 't2dP,u<-  
    IUX~dO  
    10) 光线追迹与结果分析 mZ;W$y SO  
    `aY{$>$S  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    hg}Rh  
    ;p~&G"-C`  
    9N(<OY+Dgm  
    "j+zd&*={  
    优化后透镜的面型如下: s : c  
    透镜渲染效果
    U#oe8(?#  
    #q{i<E 07  
     
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