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infotek 2021-09-15 09:29

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 Rj H68=n  
y.I&x#(^  
本文您将会学到如下内容: MoQ\~/Z|  
 透镜基本参数输入; -Ci&h  
 优化变量与评价函数设定; n-xdyJD  
 优化; t$~'$kM)<  
 照度分析; TTFs|T6`q  
~,oz hj0f/  
2. 操作流程 _{; _wwz  
GA$fueiQNs  
1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 Z\Ur F0  
x{8h3.ZQ,  
:fwtPvLo  
2) 创建透镜 xp'Q>%v  
m2"e ]I  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens V2`Ud[  
Dw7Xy}I/  
|,5|ZpgL  
3) 输入透镜参数 zRD-[Z/-  
L'S,=NYXY  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; D*[J rq,  
*Cf!p\7!  
/5/gnp C  
1%*\*z  
将第二面的圆锥系数改为-1
qbeUc5`1  
4) 创建LED光源 #=S^i[K/  
"O0xh_Nr  
'sH_^{V2  
光源类型为Random plane ; {QylNC9  
光线数为10000; (YYg-@IO  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; M2|h.+[Q  
形状选为椭圆; LtX53c  
xQDQgvwa  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. A]'jsv!+  
半径选择60度 .,p=e$x]  
类型选择 Lambertian ;s{' cN[.  
形状选择 Elliptical 2vLun   
h*C!b?:"  
波长选择默认默认波长 Vc;[0iB  
Power默认为1 watts 5|*`} ;/y  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm vi UJ4Pn  
dH;2OWM  
LED光源设定办法 C$PS@4'U  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) WEe7\bWF  
cPuXy e  
波长设定,颜色选为绿色
(^y"'B  
功率设定(在Power units选择Watts)
|,:p[Oy  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 8$A0q%n  
6Q [  
创建平面探测器(plane)
IF0!@f  
ERIMz ,  
6) 创建分析面 !|xB>d q?  
'xj5R=V  
A2:}bb~H  
Vez8 ~r3  
光线滤光器设置 'WE"$1  
7) 执行光线追迹 :R=6Ku>  
:M6v<Kg{;  
C'|9nK$%  
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。 X:g5;NT  
m","m  
8) 优化设定 *$-X&.h[  
0Q&(j7`^@  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 >x;\H(g  
FUI*nkZY  
定义变量
eN,9N]K  
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)
*}lLV.+A  
9) 优化 rx2'].  
IUv#nB3  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ^wd@mWxx  
[M~tH *4"  
z80P5^9  
vJ65F6=G  
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
4-x<^ ev=  
d2#NRqgQ  
10) 光线追迹与结果分析 cZ:jht  
%5gdLm!p  
j@z IJ  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 F5 ]<=i  
.yZLC%}  
fF0i^E<  
优化后透镜的面型如下: [A84R04_%  
透镜渲染效果
?<!q F:r:  
QQ:2987619807
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