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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 8QaF(?  
j6.'7f5M<H  
本文您将会学到如下内容: {V*OYYI`R  
 透镜基本参数输入; 3NA G}S  
 优化变量与评价函数设定; r1!]<=&\  
 优化; #&jr9RB  
 照度分析; _Sxp|{H0  
9e xHR&>{  
2. 操作流程 ~!G&K`u  
/qalj\ud  
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。 4 fxD$%9  
va_TC!{;  
( O>oN~  
2) 创建透镜 {Q@pF  
@N0(%o&  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens H@R2mw  
UW/{q`)  
3ZKaqwK  
3) 输入透镜参数 /^>yDG T,0  
gc6T`O-_;  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ie+746tFW  
;"@FLq(n  
!agtgS$qII  
!Ho=(6V  
将第二面的圆锥系数改为-1
/Vy8%   
4) 创建LED光源 ~"ij,Op,3  
(KDv>@5  
:i24 @V~){  
光源类型为Random plane ; |UO&18Y7-  
光线数为10000; dGb]`*E  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; RL;>1Q,H  
形状选为椭圆; `*1059   
G3G"SJ np  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. !"Q8KV  
半径选择60度 @$(/6]4p  
类型选择 Lambertian  xedbr  
形状选择 Elliptical Y=6b oT  
ZoiCdXvTN  
波长选择默认默认波长 m )2t<  
Power默认为1 watts 2 #+g4  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 1wqsGad+;  
X|WAUp?  
LED光源设定办法 [@qUQ,Ie  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) 5^\f[}  
\q8D7/q  
波长设定,颜色选为绿色
B !hrr  
功率设定(在Power units选择Watts)
"16-K%}  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane z <"7vR  
5[Ryc[  
创建平面探测器(plane)
srN>pO8u~  
k_=~ObA$g  
6) 创建分析面 h69: Tj!  
fQ&:1ec  
;NrkX?Y  
xwH+Q7O&l  
光线滤光器设置 M-2:$;D  
7) 执行光线追迹 oK GFDl]3  
_cZ`7 ]Z  
&B^vHH  
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。 <N%8"o  
*6)u5  
8) 优化设定 .bOueB-  
"Q~6cH[#  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 R0y@#}JH  
:zC'jceO  
定义变量
\kiCczW_  
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)
N.q4Ar[x#p  
9) 优化 N[j7^q7Xt  
Qr;es,f  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 #EpDIL  
vO1P%)  
gz[Ng> D+  
|n;gGR\  
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
!}()mrIlP  
qVFz-!6b  
10) 光线追迹与结果分析 Q^v8n1  
XbJ=lH  
rbnu:+!  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 FeS6>/  
E0c5c  
1;ulqO  
优化后透镜的面型如下: t%Z_*mIfmE  
透镜渲染效果
eb:mp/  
QQ:2987619807
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