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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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    在线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-06-24
    1. 摘要 wLxuSs|  
    2M)E1q|a  
    本文您将会学到如下内容: 4lI&y<F  
    透镜基本参数输入; NR"C@3kD]o  
    优化变量与评价函数设定; P|ftEF  
     优化; z{/#/,V5D4  
     照度分析; KQ0f2?  
    E {UhM q7  
    2. 操作流程 WW-}c;cnK  
    $3xDjiBb  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 uK0L>  
    5a4i)I6 3o  
    S[{,+{b0  
    oJ|m/i)  
    2) 创建透镜 WR_B:%W.  
    _&[-< cu  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens }!"Cvu  
    Oj8D+sC{  
    Gp=V%w\FDW  
    8! /ue.T  
    3) 输入透镜参数 O&sUPv  
    @2`nBtk  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; OS1f}<  
    &3SmTg %  
    z\YLO%Mm  
    ExF6y#Y G<  
    }"[/BT5t  
    将第二面的圆锥系数改为-1 QcX&q%*0  
    JW"`i   
    4) 创建LED光源 n4.\}%=z  
    "LH3ZPD  
    %3. np  
    光源类型为Random plane ; v=cX.^ L  
    光线数为10000; kOC0d,  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; dj}|EW4  
    形状选为椭圆; g?*D)W U  
    .3#Xjhebvu  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. w|NId,#f  
    半径选择60度 (M{>9rk8  
    类型选择 Lambertian &Lbwx&!0b  
    形状选择 Elliptical ^}`24~|y  
    _C19eW'  
    波长选择默认默认波长 !pHI`FeAV  
    Power默认为1 watts ,W;|K 5  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Fl*<N  
    OLV3.~T  
    K[x=knFO  
    LED光源设定办法 (iIzoEpb8W  
    3Bcv"O,B!{  
    CWJN{  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) B ]sVlbt  
    oE2VJKs<B  
    gSf >+|  
    波长设定,颜色选为绿色 74&{GCL  
    4~8-^^  
    tY:,9eh7B  
    功率设定(在Power units选择Watts) ab#z&jg!  
    /82E[P"}6R  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &.PAIe.  
    X":2o|R  
    igEqty!.  
    创建平面探测器(plane) D(WV k  
    Fc=6 *.hy  
    K3h"oVn  
    M1T.  
    6) 创建分析面 L+eK)Q  
    keStK8  
    IkxoW:L  
    FlY"OU*  
    光线滤光器设置 [k&7h,  
    ?.n1t@sG&  
    7) 执行光线追迹 [Dmf.PUe  
    >/NegJh'F}  
    vZs~=nfi#|  
    ltMcEv-d0  
    yU"#2 *C  
    *pABdP+  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 }J2f$l>R  
    hh2&FI  
    7Jd&9&O U  
    8) 优化设定 (f~}5O<  
     kKY,&Fn-  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 xMa9o  
    .F[5{XV  
    qT&zg@m  
    %(H' j@D[  
    DZA '0-  
    定义变量
    E>O@Bv  
    7|"$YV'DM  
    c%&*yR  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) ZwiXeD+4  
    B__e*d:)!m  
    ?_ v_*+b_  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) jj]|}G  
    D9hq$?  
    9) 优化 |34w<0Pc,  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 JSaF7(a =  
    oq b(w+<  
    $iA:3DM07  
    _1WA:7$C  
    VuN#j<H  
    优化结束后会弹出如下报告 e AaS }g 0  
    ;ZMIYFXRqh  
    Q]/{6:C  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 Y"nz l]T  
    J4 U]_|  
    10) 光线追迹与结果分析 M a3}w-=;  
    W@zu N)U  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    MmFtG-  
    =}Q|#C  
    jM-5aj[K  
    l-x-  
    优化后透镜的面型如下: qv |}>wU  
    透镜渲染效果
    77wod}h!:  
    :)kHXOb.  
     
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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 e-1G\}E