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infotek 2021-09-15 09:29

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 RGmpkQEp  
w4a7c  
本文您将会学到如下内容: *Cw2h  
 透镜基本参数输入; 9v0|lS!-  
 优化变量与评价函数设定; W[s>TDc`v  
 优化; g(k|"g`*  
 照度分析; 7/L7L5h<  
T:$_1I $  
2. 操作流程 wP*Z/}Uum+  
KHtY +93  
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。 ^cm^JyS)  
zdE^v{}|  
oDa{HP\O]W  
2) 创建透镜  Km7  
ej+!|97M  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ): 6d_g{2  
}__+[-  
E12k1gC`  
3) 输入透镜参数 T^_9R;  
ZI7<E  
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; se[};t:  
at!?"u  
3 6 ;hg #  
Df (6DuW  
将第二面的圆锥系数改为-1
Rd)QVEk>SD  
4) 创建LED光源 P>|2~YxjU  
7_,gAE:kG  
kns]P<g  
光源类型为Random plane ; 1oPT8)[U  
光线数为10000; nP^$p C  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; o6 /?WR9  
形状选为椭圆; bd4q/w4q  
eORt qX8*  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. YVT^}7#  
半径选择60度 o9i\[Ul  
类型选择 Lambertian OjZ@_V:  
形状选择 Elliptical ,tZwXP{  
PBmt.yF  
波长选择默认默认波长 mX89^  
Power默认为1 watts `c(@WK4  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm (P?9Jct  
Ju<D7  
LED光源设定办法 ArY'NE\Htt  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) =>G A_  
iwbjjQPr  
波长设定,颜色选为绿色
cF6|IlhO  
功率设定(在Power units选择Watts)
. fIodk  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 9L};vkYk#  
{Fj`'0Xu;  
创建平面探测器(plane)
x>^S..K}L%  
Gkl#s7'  
6) 创建分析面 KjadX&JD  
6{M.S}.^  
B !XT:.+  
L$g;^@j  
光线滤光器设置 [# :k3aFz  
7) 执行光线追迹 `d8TA#|`  
_PIk,!<  
ZU`"^FQ3A  
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 D)Zv  
DsoF4&>g[B  
8) 优化设定 .eE5pyw+C  
+ '`RJ,K+[  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Nx99dr  
1 !sYd@iD@  
定义变量
7% h Mf$KQ  
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)
MYjCxy-;A  
9) 优化 9;PtY dJ8  
IY'S<)vOY  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 6vDgM fw  
V|7 c dX#H  
FW2} 9#R  
Vh&uSi1V  
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
%]-tA,u  
q bo`E!K  
10) 光线追迹与结果分析 Px<;-H`  
DD1S]m  
H_{Yr+p  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ?g 3sv5\u  
ZR1EtvVG  
QZX+E   
优化后透镜的面型如下: b{A#P?  
透镜渲染效果
<*L8kNykK  
QQ:2987619807
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