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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 U~H'c p  
,O[vxN1X*  
本文您将会学到如下内容: EPa3Yb?BGb  
 透镜基本参数输入; LpmspIPvf  
 优化变量与评价函数设定; JG( <  
 优化; dlT\VWMha(  
 照度分析; ~JZ Lfw  
"^XN"SUw  
2. 操作流程 N\uQ-XOi  
%M`|0g}!  
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。 y:42H tS  
}TF<C !]  
.R gfP'M  
2) 创建透镜 %eV`};9  
:%>8\q>UX  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ,B#Y9[R  
:?UIyN?  
6sZRR{'  
3) 输入透镜参数 j2P|cBXu  
H]-W$V   
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 9{TOFjsF  
K[kmfXKu  
+.N;h-'  
ks r5P~  
将第二面的圆锥系数改为-1
Dq?2mXOqD  
4) 创建LED光源 AN%.LK  
Bjo&  
CYn}wkz  
光源类型为Random plane ; PR'FSTg  
光线数为10000; F4&N;Zm2  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; FRg6-G/S  
形状选为椭圆; vJCL m/}*  
-of= Lp  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. p!a%*LfND  
半径选择60度 |M?HdxPa  
类型选择 Lambertian # _7c>gn  
形状选择 Elliptical qnS7z%H8  
z8!u6odu %  
波长选择默认默认波长 8;'n.SC{  
Power默认为1 watts ?oJ~3K g  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm dXDD/8E  
"J.jmR;  
LED光源设定办法 \'EWur"  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) amSyGQ2  
:$tW9*\KY  
波长设定,颜色选为绿色
"_K 6=  
功率设定(在Power units选择Watts)
m2! 7M%]GC  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Sy'>JHx  
{DK:"ep  
创建平面探测器(plane)
UQR"wUiiV  
H<xC%/8  
6) 创建分析面 wtUG2 (  
V[mQ;:=  
#TWc` 8  
ks5'Z8X  
光线滤光器设置 d0=nAZZ  
7) 执行光线追迹 ~"mZ0 E  
2o$8CR;  
uqUo4z5T  
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。 !LJ.L?9qw  
AWDjj\Q4  
8) 优化设定 [5VUcXGt*\  
cP1jw%3P  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 $"8k|^Z3  
` Z/ IW  
定义变量
)|{{}w~`  
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)
-!0LIr:"  
9) 优化 z~ H Gc"~  
Wj:QC<5 v  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 nB5[]x'  
UW*aSZ/?  
%RN-J*s]  
wB)+og-^1f  
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
XNU qZ-M :  
kpH;D=;  
10) 光线追迹与结果分析 PNKT\yd  
%D r?.e  
gQuw|u  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 !I[n|r"  
$vBU}~l7  
r?!xL\C\  
优化后透镜的面型如下: m-89nOls  
透镜渲染效果
}$U[5wL,_  
QQ:2987619807
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