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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 +dv@N3GV  
X9HI@M]h  
本文您将会学到如下内容: v2V1&-  
 透镜基本参数输入; hg @Jpg  
 优化变量与评价函数设定; *Rd&4XG  
 优化; 6 -}gqkR  
 照度分析; H_FhHX.2(  
8>9+w/DL  
2. 操作流程 T-TH. R  
a{W-+t   
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。 ,}0pK\Y>$  
(Q+3aEUE  
(tvh9 o  
2) 创建透镜 S)%x22sqf  
7SCI_8`  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens .$iIr:Tc>  
n6f|,D!?  
7Go!W(8  
3) 输入透镜参数 U9w*x/S wb  
xjN~Y D:  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; /rW{rf^  
jo~Pr  
d}Om?kn  
rL=$WxdPU  
将第二面的圆锥系数改为-1
nq=fSK(  
4) 创建LED光源 H=jnCGk  
]O."M"B  
F@BNSs N=  
光源类型为Random plane ; @!$NUY8,A#  
光线数为10000; ! bp"pa9  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; UL/>t}AG  
形状选为椭圆; i  *<,@*  
,l6W|p?ZO^  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. LsXYvX  
半径选择60度 :$j~;)2  
类型选择 Lambertian VA0TY/{ ]  
形状选择 Elliptical DKZ69^  
_OY;SJ(  
波长选择默认默认波长 c.fj[U|j  
Power默认为1 watts L*z;-,  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm `4CRpz  
;IT^SHym  
LED光源设定办法 ~&x%;cnv_  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) 1 wG1\9S  
v09f#t$;5  
波长设定,颜色选为绿色
UTPl7po5D  
功率设定(在Power units选择Watts)
pGIeW}2'9  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ,>$#e1!J  
II91Ia  
创建平面探测器(plane)
,J|};s+  
HZT;7<  
6) 创建分析面 {x8`gP\H  
MPt7 /  
F,sT[C  
4Qv|Z+$i  
光线滤光器设置 W.a/k7 p  
7) 执行光线追迹 YblRwic  
G 1$l%B  
$3L7R  
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。 &l Q j?]  
$?\],T  
8) 优化设定 W{0:8_EI  
*%O1d.,  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 8<^,<?  
EP[ gq  
定义变量
ty78)XI  
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)
h2q]!01XP  
9) 优化 ^T5c^ M8o  
qb_V ,b9  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 r#XDgZtI  
cZu:dwE  
E8xXr>j>#  
!hq7R]TC+  
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
;cO0Y.V9l  
aQ)9<LsI  
10) 光线追迹与结果分析 uk1IT4+  
K)qmJ-Gub  
!-QKh aY  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 $*PyzLS  
#U1soZ7  
GB+G1w  
优化后透镜的面型如下: pK3cg|}  
透镜渲染效果
Ev()2 80  
QQ:2987619807
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