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infotek 2021-09-15 09:29

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 d'OGVN  
A_F0\ EN*  
本文您将会学到如下内容: }lO }x  
 透镜基本参数输入; ZB0+GG\  
 优化变量与评价函数设定; R[Nbtbv9Q  
 优化; ,J& 9kYz  
 照度分析; 'kEG.Oq7  
R{`gR"*  
2. 操作流程 D )gD<  
lRH0)5`  
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。  p[Hr39o  
>f%,`r  
cd&B?\I  
2) 创建透镜 F|*tNJU>  
0 Z8/R  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens DJ|BM+  
I=5dYq4 l  
}Aw47;5q;  
3) 输入透镜参数 X  Ny Y$  
Man^<T%F  
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; 5us^B8Q  
A _i zSzC1  
X|Dpt2A=  
#fj[kq)&S  
将第二面的圆锥系数改为-1
`-u7 I  
4) 创建LED光源 ,2_w=<hq  
RJwb@r<v  
D:)~%wu Lt  
光源类型为Random plane ; Z/c_kf[  
光线数为10000; +(y>qd  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; <r3Jf}%tT  
形状选为椭圆; dE GX3 -  
2NYi-@mr  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. xl9(ze  
半径选择60度 Uuz?8/w}#  
类型选择 Lambertian <5k&)EoT  
形状选择 Elliptical UO1$UF! QC  
]) =H  
波长选择默认默认波长 kF?S 2(vH  
Power默认为1 watts yfC2^#9 Zu  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm bM5CDzH(#X  
W }Zb~[,  
LED光源设定办法 sjb-Me?  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) s6/cL|Ex  
+dM.-wW  
波长设定,颜色选为绿色
SM$\;)L  
功率设定(在Power units选择Watts)
{6:& %V  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane =E1tgrW  
qh H+m  
创建平面探测器(plane)
F:_FjxU  
wx./"m.M  
6) 创建分析面 Pj._/$R[/  
CWBbSGk  
$ hoYkA  
80HEAv,O  
光线滤光器设置 u]0!|Jd0  
7) 执行光线追迹 ^Eu_NUFe  
]1tN|ODY*W  
,8~dz  
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。 [NjajA~z>F  
"h$D7 mL  
8) 优化设定 y}Cj#I+a  
<\p&jk?  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 5c)wZ  
Yx!n*+:J  
定义变量
m EFWo  
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)
dX 0x Kk%#  
9) 优化 :/~_sJt C  
gkLr]zv  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 3}yraX6r!  
y/H8+0sEk  
sZT VM9<)  
\wTW?>o Z  
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
r &=r/k2  
9 #:ue@)  
10) 光线追迹与结果分析 X!m;uJZp  
$:P[v+Uy  
ypxC1E  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ^,>}%1\  
-^0KE/  
*x5o=)Y  
优化后透镜的面型如下: X=\x&Wt  
透镜渲染效果
6mX:=Q  
QQ:2987619807
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