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2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 8 .>/6M (5L-G{4 本文您将会学到如下内容: X;F8_+Np 透镜基本参数输入; cZ8.TsI~ 优化变量与评价函数设定; /# NYi,<{X 优化; q'[}9e`Q 照度分析; #]WqM1u y[};J
vk 2. 操作流程 da!P0x9p aW_oD[l 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。 x3+oAb@o/ -_OS%ARa
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2bVc 2) 创建透镜 VSX@e|Nj ,8'>R@o 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens yM.IxpT#$ "ICC
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PXoz*)tk 9# 4Y1L S) 3) 输入透镜参数 ji1HV1S #65^w=Sp} 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; URgk^nt2p Df=dt
WUc#)EEM) r;>+)**@vl
~5
N)f
UI\ 将第二面的圆锥系数改为-1 ,QIF & `A$!]&[~| 4) 创建LED光源 Ox!U8g8c QS.>0i/7l
g1E~+@ 光源类型为Random plane ; +yob)% 光线数为10000; :# E*Y8- LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; <:>SGSE9 形状选为椭圆; j1 q[2' =;a!u 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 9h90huyKF 半径选择60度 '+>fFM,*B 类型选择 Lambertian =WdaxjenZ/ 形状选择 Elliptical JG[o"&Sd /I5X"x 波长选择默认默认波长 s&kQlQ= Power默认为1 watts XKA&XpF 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm kqYa*| l bi y4d
AUVgPXOwd LED光源设定办法 k#Of]mXXz Zv_.na/^K
,
^F)L| LED光源的发光强度(极化角和方位角) |s#'dS; z{"2S="
#PDf,^ 波长设定,颜色选为绿色 NgCuFL(Ic aJL^AG
>SN|?|2U/ 功率设定(在Power units选择Watts) HmfG$Z 87%*+n:?* 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane .#u_#=g? L9Z;:``p
OdWou|Gz 创建平面探测器(plane) (iJ1
;x heaR X4
Z@8vL 'bGX-C 6) 创建分析面 $&s=68
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"Td`AuP@,
c^rOImZ 光线滤光器设置 C3hv* [%50/_h 7) 执行光线追迹 v%k9M{ <^b7cOFQ
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YSJy` IKMeJ(:S 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。 id<:p*
+X`V|E,no gj\)CBOv 8) 优化设定 ^_5L"F]sP IM$2VlC 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #po5_dE\* k4qp u=@U
O%1v)AT&\ RT93Mt%P
R(P%Csbqh 定义变量 mS#zraJn5 BQcE9~H
e{;OSk`x 定义评价函数 (RMS Direction Spread) /vY_Y3k# }?cGf-c
qQpnLV 4 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) =ji1S}e~p 5Zmw} M 9) 优化 N=:5eAza 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 OA:%lC! Lb{e,JH
2j(h+?N7k nd;fy$<J\
hlu:=<B 优化结束后会弹出如下报告 HL/bS/KX ;})5:\h
2([2Pb3<" 在输出结果可以看到当前评价函数数值 c PgfTT f<+4rHT 10) 光线追迹与结果分析 hYQ_45Z*? _3]][a, 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Hk>79}; 7nbB^2  ]zO/A4 .nYUL> 优化后透镜的面型如下: UgWs{y2SE. 透镜渲染效果 ZKg{0DY tb:L\A^:
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