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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 ]1dnp]r  
\wb0%> 0  
本文您将会学到如下内容: d3&l!DoX  
 透镜基本参数输入; PCX X[N  
 优化变量与评价函数设定; }pOJM &I  
 优化; q'CtfmI`r=  
 照度分析; +<$b6^>!$  
.?dYY;P  
2. 操作流程 ?5Q_G1H&  
$guaUe[x  
1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 x~n]r[!L  
JL:\\JT.  
`S:LuU8e  
2) 创建透镜 }:xj%?ki  
m5kt O^EU  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens oBI@.&tG}  
!Jk|ha~r  
K<~J*k<v  
3) 输入透镜参数 _2wH4^Vb  
. yN.  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; D\ kd6  
.EdQ]c-E=  
Nny#}k Bt  
AB[#  
将第二面的圆锥系数改为-1
;T\'|[bY   
4) 创建LED光源 w[hT,$n  
"D[/o8Hk  
Q%.F Mf  
光源类型为Random plane ; Lf0Wc'9{  
光线数为10000; a@s@E  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; #@8JYzMq%  
形状选为椭圆; ~xakz BE  
,); -v4$  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 3R)_'!R[B  
半径选择60度 vq-# %o  
类型选择 Lambertian (^mpb  
形状选择 Elliptical :WHbwu,L$  
![3l K  
波长选择默认默认波长 {/}p"(^  
Power默认为1 watts Gf\u%S!%  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm D+('1E?  
!bQqzny$R  
LED光源设定办法 ;'P<#hM[$  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) ObEp0-^?  
}4XXNYH  
波长设定,颜色选为绿色
!lk9U^wnd  
功率设定(在Power units选择Watts)
M.0N`NmS  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &hSF  
/\ u1q<  
创建平面探测器(plane)
gQ=l\/ H  
f3"sKL4|  
6) 创建分析面 uG{/yJeU  
6'6,ySo]  
&.)ST0b4  
;k5B@z/<S  
光线滤光器设置 xay~fD  
7) 执行光线追迹 8;Eg>_cL:  
|[/'W7TV%?  
`| f1^C^  
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。 4M*!'sG\  
r l>e~i  
8) 优化设定 ]D&\|,,(  
2 3*OuY  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 [[' (,,r  
qz&?zzz;  
定义变量
$[{YE[a  
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)
@JU Xp  
9) 优化 @nxpcHj  
'A)9h7k}  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 )bl^:C  
%{ +>\0x  
HA]5:ck  
k4`(7Z  
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
Z^6qxZJ7  
$_Q]3"U  
10) 光线追迹与结果分析 ]qO*(m:}o  
Ob@HzXH  
=.2)wA"e'  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 yt1dYF0Xq  
d~z%kl 5:  
A&L2&ofV&q  
优化后透镜的面型如下: !MEA@^$#  
透镜渲染效果
UYvdzCUh  
QQ:2987619807
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