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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 ,46k8%WW  
V s1Z$HS`  
本文您将会学到如下内容: ( cqVCys  
 透镜基本参数输入; hlTM<E  
 优化变量与评价函数设定; m-!Uy$yM  
 优化; u:D,\`;)  
 照度分析; qQ UCK  
HWT^u$a"  
2. 操作流程 ~m.@{Do0p  
)}jXC4  
1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 *f$wmZ5A  
Sj<WiQ%<  
B@2VI 1%  
2) 创建透镜 GFBku^pi  
Ta3qEVs  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens o@KK/f  
5m&Zq_Qe  
l>O~^41[  
3) 输入透镜参数 'rQ>Z A_8  
pe$l'ur  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; cfd7)(6  
u DpCW}  
d% :   
F"Y.'my8  
将第二面的圆锥系数改为-1
>HY( Ij<  
4) 创建LED光源 G\1\L*+0  
3R sbi  
|[}!E/7>b  
光源类型为Random plane ; h+7THMI  
光线数为10000; N8^ AH8l  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [~<X|_L G  
形状选为椭圆; XNJPf) T  
^xwnX=Np  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Yq?FiE0  
半径选择60度 8=U0\<wT  
类型选择 Lambertian yy%'9E ldc  
形状选择 Elliptical AsW!GdIN  
:_FnQhzg  
波长选择默认默认波长 2\p8U#""  
Power默认为1 watts vP{22P  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm T!*lTzNHm  
Nf<mgOAT1  
LED光源设定办法 ZYy?JDAO  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) wjm_bEi  
LzW8)<N  
波长设定,颜色选为绿色
S_VZ^1X]  
功率设定(在Power units选择Watts)
1]i{b/ 4  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane As;@T$G  
D 1Q@4  g  
创建平面探测器(plane)
\qA g] -  
8AK=FX&@&  
6) 创建分析面 R>iRnrn:-  
 ju-tx :  
5DEK`#*  
AUm"^-@x#>  
光线滤光器设置 a$*)d($  
7) 执行光线追迹 #MyR:V*a  
Mbua!m(0  
;p !|E3o.  
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。 ke sg]K  
-r6cK,WVU  
8) 优化设定 4Y)rgLFj  
G98P<cyD  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 "+g9}g  
#JFTD[1  
定义变量
0GtL6M@pP  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
Z-fQ{&a{  
9) 优化 [<+A?M=  
.>Gnb2  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 l$PSID  
=r3%jWH6  
7<<-\7`  
ETw7/S${  
优化结束后会弹出如下报告
在输出结果可以看到当前评价函数数值
]ZD W+<  
4;]<#u  
10) 光线追迹与结果分析 :ub 4p4h*  
?*36&Iq}  
{{G`0i2KV  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 -K 7jigac  
! z^%$;p  
^usZ&9"@P  
优化后透镜的面型如下: ''{REFjK7  
透镜渲染效果
-VqZw&"  
QQ:2987619807
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