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infotek 2021-09-15 09:29

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 y].vll8R  
hkh b8zS  
本文您将会学到如下内容: 5tIM@,.I/  
 透镜基本参数输入; wGXnS"L!  
 优化变量与评价函数设定; !E0zj9 [ R  
 优化; ^YpA@`n  
 照度分析; :4ndU:.L  
x@@U&.1_A  
2. 操作流程 PhS`,I^Z  
D9#?l <D  
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。 {u1Rc/Lw  
$SP*hkU  
1b6o x6  
2) 创建透镜 5g{L -8XwI  
UP@a ?w  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens | CC(`<\R  
*acN/Ca1  
\Lz2"JI  
3) 输入透镜参数 a!;]9}u7  
XYKWOrkQqa  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; y5XHJUTu  
&*}NN5Sv  
s[V$f vW  
J| orvnkK  
将第二面的圆锥系数改为-1
jf&LSK;2  
4) 创建LED光源 Pgy&/-u  
G%a8'3d,  
%'}L.OvG  
光源类型为Random plane ; k \|[=  
光线数为10000; :J3ZTyjb  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; X[frL)k]  
形状选为椭圆; ,1\nd{  
%f{1u5+5  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. =sqh PS<>  
半径选择60度 AnbY<&OC1  
类型选择 Lambertian B%v2)+?@  
形状选择 Elliptical }),tk?\  
C] <K s  
波长选择默认默认波长 z2m%L0  
Power默认为1 watts iY=M67V  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm p0KkPE">p4  
$J/Z~ (=JT  
LED光源设定办法 wff&ci28  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) ;;zKHS  
KzQ\A!qG  
波长设定,颜色选为绿色
\dyJ=tg  
功率设定(在Power units选择Watts)
_}X_^taTZS  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane  +X i#y}%  
RVFQ!0 C  
创建平面探测器(plane)
YfC1.8  
$XFiH~GI  
6) 创建分析面 5!ll #/ {`  
|kvom 4T  
ta>:iQ a  
O a_2J#~$  
光线滤光器设置 8>Xyz`$kH  
7) 执行光线追迹 Do7&OBI~  
h1.]Nl C  
q$EicH}k8  
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。 Epm\ =s  
*P_ 3A:_  
8) 优化设定 l`L}*Q- 5  
)5Ddvz>+  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 QE&rpF7l{  
r;`6ML[5Vx  
定义变量
AZ)H/#be  
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)
4h>Dpml  
9) 优化 Egv (n@1  
&pS <4  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 /I{<]m$  
ylF%6!V}4V  
G#ov2  
VnUW UIVJ  
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
#C1u~db  
8kQ >M  
10) 光线追迹与结果分析 YEoQIR  
6[kp#  
1 dT1DcZ  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 TI-8I)  
vn@9Sqk  
3]BK*OqJ  
优化后透镜的面型如下: &MnS( 82L  
透镜渲染效果
ahNpHTPa  
QQ:2987619807
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