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infotek 2023-05-18 08:25

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 <S68UN(Ke  
kqQT^6S   
本文您将会学到如下内容: LeaJ).Maw  
 透镜基本参数输入; SZ(]su:  
 优化变量与评价函数设定; m< Y  I}  
 优化; 1V:I }~\  
 照度分析; ,u_ Z0S M  
z1S p'h$  
2. 操作流程 x ?24oO  
lgQ"K(zY  
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。 dpSNh1  
&$g{i:)Z  
VMIX=gTZ  
2) 创建透镜 y XT8:2M  
3>QkO.b  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens o&ETs)n|  
cB=ExD.Q  
Lz{z~xNHW.  
3) 输入透镜参数 Mqv[7.|  
3t9Weo)  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; @|([b r|O  
#pcgfVl  
B;e (5y-  
5yk#(i 7C  
将第二面的圆锥系数改为-1
ez<V  
4) 创建LED光源 =~_  
@L$!hTaP  
E.N  
光源类型为Random plane ; 55Ya(E  
光线数为10000; =}zSj64  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 50""n7I<%  
形状选为椭圆; &&g02>gE  
%X|u({(zb  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. _Wqy,L;J  
半径选择60度 v =d16  
类型选择 Lambertian }Xvm( ;  
形状选择 Elliptical {B-*w%}HU  
i&YWutG  
波长选择默认默认波长 U0Uy C  
Power默认为1 watts LwYWgT\e  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm `I.pwst8i-  
JED\"(d(  
LED光源设定办法 Z@(KZ|  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) Wh)!Ha}  
$[UUf}7L   
波长设定,颜色选为绿色
6EeO\Qj{  
功率设定(在Power units选择Watts)
GZ^Qt*5 {  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane -Xx4:S  
$*|M+ofQ  
创建平面探测器(plane)
BP}@E$  
0SDnMij&bf  
6) 创建分析面 gxx#<=`  
5th?m>  
hd6O+i Y4  
!2h ZtX  
光线滤光器设置 MU%7'J :_  
7) 执行光线追迹 2+_a<5l~  
HuJc*op-6  
$<AaeyR!N  
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 Wy%FF\D.Y  
*YSRZvD<\  
8) 优化设定 bQ(-M:  
IVY)pS"pR"  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Re&"Q8I.8  
gB~^dv {  
定义变量
zy5FO<->  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
Q8MIpa!:  
9) 优化 9:P]{}  
yzv"sd[8N  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 AJm$(3?/D  
w@<II-9L)<  
t1]/Bw`j/  
m7DKC,  
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
 /y wP 0  
em'ADRxG+  
10) 光线追迹与结果分析 _OC@J*4.  
?xrOhA9  
vxHFNGI  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 T;?k]4.X  
$ dF3@(p  
SiUu**zC  
优化后透镜的面型如下: [}]yJ+)  
透镜渲染效果
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