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infotek 2023-05-18 08:25

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 o3WOp80hz  
RTtKf i}  
本文您将会学到如下内容: dQ:,pe7A  
 透镜基本参数输入; U,GSWMI/K  
 优化变量与评价函数设定; h]7_ N,  
 优化; _3IT3mb2n  
 照度分析; kHM Jh~  
kG^76dAQL  
2. 操作流程 q^X7x_  
GwWK'F'2  
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。 CEfqFn3^  
UmKE]1Yw4r  
Iix,}kzss  
2) 创建透镜 _[:6.oNjIe  
u=`H n-(  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens X$};K \I  
bpu`'Vx  
*)^6'4=  
3) 输入透镜参数 7UTfafOGX  
kBUkE-~  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; #*A'<Zm  
79DNNj~  
7H H  
&61U1"&$R  
将第二面的圆锥系数改为-1
.ARYCTyG  
4) 创建LED光源 dCx63rF`G  
KQ~y;{h?b  
?<Qbp;WBo  
光源类型为Random plane ; =4TQ*;V:  
光线数为10000; zDF Nx:h  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; }G4I9Py  
形状选为椭圆; aIgexi,  
:>-zT[Lcn  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. UiU/p  
半径选择60度 vNi;)"&*  
类型选择 Lambertian \p^V~fy7rU  
形状选择 Elliptical !Uiq3s`1T  
Va!G4_OT  
波长选择默认默认波长 (l5p_x  
Power默认为1 watts (Ypy}  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm -jQ*r$iRE  
;<~f-D,  
LED光源设定办法 E}wT5t;u  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) 4Kqo>|C  
We6eAP/Z  
波长设定,颜色选为绿色
&%J{uRp  
功率设定(在Power units选择Watts)
`IN!#b+Eo  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane T;M ;c. U  
&M-vKc"d  
创建平面探测器(plane)
^y,h0?Z9  
V|Bwle  
6) 创建分析面 @Y0ZW't  
 O_ _s~  
e'b*_Ps'  
sY<UJlDKT  
光线滤光器设置 #1dVp!?3T  
7) 执行光线追迹 !7t&d  
?N4FB*x  
NuOA'e+i  
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 k26C=tlkv"  
Kebr>t8^  
8) 优化设定 %g :Q?   
!mv5i%3  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 V7,dx@J-  
AojL4H|  
定义变量
NX\AQVy9  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
I<}% L V  
9) 优化 re*Zs}(N\  
stG +4w  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 %P}H3;2  
~q`f@I  
DE.].FD'  
")KqPD6k  
优化结束后会弹出如下报告
在输出结果可以看到当前评价函数数值
KHx2$*E_  
AL":j6!OQ  
10) 光线追迹与结果分析 =!-}q  
+'8a>K^  
J0V m&TY  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 =`x }9|[  
BP..p ^EPN  
]QlW{J  
优化后透镜的面型如下: {.Qv1oOa  
透镜渲染效果
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