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infotek 2023-05-18 08:25

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 QD+dP nZu  
$* b>c:  
本文您将会学到如下内容: }f^K}*sK$5  
 透镜基本参数输入; ;T"}dJel#  
 优化变量与评价函数设定; fF_1ZKx+#!  
 优化; GaSk &'n$Y  
 照度分析; T d4/3k  
lh7{2WQ  
2. 操作流程 yf3%g\k  
_S,2j_R9  
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。 O(~`fN?n  
q}ZZqYk  
V>gEF'g  
2) 创建透镜 f|Z3VS0x  
JI3AR e?y  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens / w_ Sc{  
x\3 ` W  
+SrE  
3) 输入透镜参数 Gd%6lab  
9C|T/+R  
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; ,{%/$7)  
yeE_1C .  
&^63*x;hE  
T oy~\  
将第二面的圆锥系数改为-1
#c+N}eX{  
4) 创建LED光源 p tv  
#T#&qo#  
~< Gs<c}z  
光源类型为Random plane ; ]AERi] B  
光线数为10000; g}ciG!0  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; tI*u"%#t  
形状选为椭圆; o7/_a/  
;l4rg!r(S  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. q,aWF5m@  
半径选择60度 iBN,YPo~  
类型选择 Lambertian {'"A hiR/  
形状选择 Elliptical lH:TE=|4  
zi-zg Lx  
波长选择默认默认波长 >^|\wy  
Power默认为1 watts 6}C4 SZ  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 6x*ImhQ.J  
%[lX  H  
LED光源设定办法 f:Nfw+/q  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) Z>o;Yf[  
TjD`< k  
波长设定,颜色选为绿色
87~. |nu  
功率设定(在Power units选择Watts)
# Sb1oLC  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ?.\ CUVK  
MA(\ r  
创建平面探测器(plane)
FxM`$n~K  
*N\U{)b\  
6) 创建分析面 hAG++<H{  
fhMtnh:  
_m3PAD4  
^CZn<$  
光线滤光器设置 Y<w2_+(  
7) 执行光线追迹 Yi7`iC  
tq<7BO<6  
VG2TiR1  
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。 N(t1?R/e,  
3t68cdFlz  
8) 优化设定 "4`h -Y  
4K0N$9pd:  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ua`2 & ;T=  
3z\:{yl  
定义变量
^:{l~~9iKp  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
u;!CQ w/  
9) 优化 aODOc J N  
HxU.kcf  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 .Ks&r  
:'1ePq  
1k{ E7eL  
Iimz  
优化结束后会弹出如下报告
在输出结果可以看到当前评价函数数值
@L{HT8utK3  
<\X4_sdy  
10) 光线追迹与结果分析 n U$Lp`  
{r[ *}Bv  
+P}'2tE~'  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 _)2N Fq  
{Swou>X4  
#(ANyU(#e  
优化后透镜的面型如下: 2NIK0%6  
透镜渲染效果
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