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infotek 2021-09-15 09:29

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 >~@O\n-t  
L~oy|K67  
本文您将会学到如下内容: lXtsnQOOK  
 透镜基本参数输入; V>Dqw!  
 优化变量与评价函数设定; H9;0$Y(e-  
 优化; m tU{d^B  
 照度分析; Z8C~o)n9  
<W] RyEg`  
2. 操作流程 4)"S /u  
lfvt9!SJ+/  
1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 cWtuI(.  
[Ef6@  
rn^cajO^  
2) 创建透镜 vB74r]'F  
ai%*s&0/Y  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens d| #&j. "  
)ifjK6*  
(+yH   
3) 输入透镜参数 k5M5bH',  
H;nEU@>"Z  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; fj|b;8_}l  
f=k_U[b4>  
 `j1oxJm  
[Dhqyjq  
将第二面的圆锥系数改为-1
l1bkhA b  
4) 创建LED光源 xKR\w!+Z'  
arIEd VfNa  
'-U&S  
光源类型为Random plane ; "uli~ {IU  
光线数为10000; ;,8 )%[  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [rkw k\m*  
形状选为椭圆; WNY:HH  
y2W|,=Vd  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. /#WvC;B  
半径选择60度 @(bg#  
类型选择 Lambertian wz'=  
形状选择 Elliptical ({ O~O5k  
8.,d`~  
波长选择默认默认波长 oXjoQ  
Power默认为1 watts ?7>"ZGDe>  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm h;@c%Vm  
WBD?|Ss  
LED光源设定办法 ^T:L6:  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) !&xci})7a  
zauDwV=  
波长设定,颜色选为绿色
br^ A<@,d  
功率设定(在Power units选择Watts)
h!@7'Q  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane %x.du9  
VKkvf"X  
创建平面探测器(plane)
Q^;:Kl.b  
qA;Gl"HF  
6) 创建分析面 QChncIqc  
e|?eY)_  
hq&|   
ue^HhZ9  
光线滤光器设置 RL:B.Lv/W  
7) 执行光线追迹 )X;051Q  
U shIQh  
-)Bvx>8fq-  
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 T/A2Y+@N;  
_p>F43%p  
8) 优化设定 IU<lF)PF$  
dQ:F5|p  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 m}u)C&2>  
D2g/P8.<A  
定义变量
NT0n [o^  
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)
.%y'q!?  
9) 优化 HMC-^4\%[  
Cdy,8*   
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 |_ +#&x  
=\_gT=tZ  
K-~gIlbQ`  
<}:` Y"  
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
~Th,<w*o  
J$sBfO D  
10) 光线追迹与结果分析 ~|9VVeE  
9Vqy<7i1  
V y$*v  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 6_<~]W&  
 od{\z  
,#FP]$FK  
优化后透镜的面型如下: [zBi*%5O  
透镜渲染效果
]/kpEx  
QQ:2987619807
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