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infotek 2021-09-15 09:29

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 +|M{I= 8  
x36NL^  
本文您将会学到如下内容: p*!q}%U  
 透镜基本参数输入; mMslWe  
 优化变量与评价函数设定; Djyp3uUA/  
 优化; {[N?+ZJD*L  
 照度分析; |thad!?  
]p}#NPe5  
2. 操作流程 h%/ssB  
fvO;lA>`  
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。 @,GjeF]!  
=_uol8v  
:5G$d%O=2  
2) 创建透镜 dUZ$wbV%h  
p ^](3Vi(  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens q1P :^<[  
(A2U~j?Ry}  
5W|u5AIw  
3) 输入透镜参数 q'by;g*m  
c'xUJhEL  
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; T4vogoy  
~U/8 @gR  
qih6me8C  
,R8n,az  
将第二面的圆锥系数改为-1
)4Bwt`VX  
4) 创建LED光源 R2SBhs,+R  
Rnz8 f}  
hl*MUD,  
光源类型为Random plane ; CJ0$;et  
光线数为10000; G]at{(^Vz  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; hJ<:-u+yk}  
形状选为椭圆; B%)zGTp6  
>J9IRAm}sc  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. L,O>6~9:^1  
半径选择60度 >}70]dN7b  
类型选择 Lambertian *>G ^!e.u  
形状选择 Elliptical f(^33k  
Y=hP Erw  
波长选择默认默认波长 t`) 'LT  
Power默认为1 watts yY'gx|\  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm mf+K{y,L  
+}&pVe\t  
LED光源设定办法 5sG ]3z+1  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) }R4(B2vup  
o`oRG)QC  
波长设定,颜色选为绿色
i?lX,9%  
功率设定(在Power units选择Watts)
GOUY_&}tL  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane [SKP|`I>I  
o]dK^[/*  
创建平面探测器(plane)
$:qI&)/  
e6Wl7&@6  
6) 创建分析面 muW`pm  
=ltbSf7  
H't`Q&]a  
=c :lS&B  
光线滤光器设置 H Jnv'^yn  
7) 执行光线追迹 $0S.@wUG  
n P0Ziu'{  
,| $|kO/  
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 E!:.G+SEl  
BnY\FQ)K  
8) 优化设定 dY/|/eOt<K  
:_W 0Af09  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ,{#RrF e  
d,Im&j_Z  
定义变量
=e"H1^Ml  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
X; e`y:9  
9) 优化 .Y=Z!Q  
V2WUM+`uT  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 uJ2C+$=Ul  
>FK)p   
wFKuSd  
jM|YW*zNZ  
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
>[A6 5q'  
U'f$YVc  
10) 光线追迹与结果分析 <z~2d  
RZcx4fL}x  
Oc^6u  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 4GmSG,]  
j]cXLY  
v@}1WGY  
优化后透镜的面型如下: !W+p<F1i  
透镜渲染效果
?=pZmvQg  
QQ:2987619807
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