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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 a Ve'ry  
    r`=+L-!  
    本文您将会学到如下内容: 09|K>UC)v  
    透镜基本参数输入; D!@Ciw  
    优化变量与评价函数设定; Ac96 [  
     优化; |rY1US)S  
     照度分析; ~Uu4=  
    @_-hk|Nl@  
    2. 操作流程 C7XxFh  
    :Hn6b$Vy8  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 ,ly\Ka?zO  
    UG'Q]S#!  
    x%s-+&  
    2) 创建透镜 j1^I+j)  
    iyA'#bE-  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens vV6<^ W:9F  
    4Fa~Aog  
    P !AEf#1  
    3) 输入透镜参数 d.3E[AJa(  
    ^tqzq0  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Olt `:;j-  
    !4]T XH0f  
    %u?>#  
    <x@}01 ~  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    l2`s! ,<>O  
    4) 创建LED光源 G(Lzf(  
    \O}E7 -  
    FI[A[*fi  
    光源类型为Random plane ; 4 <9=5q]  
    光线数为10000; %;cddLQ\xY  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; "&%I)e^  
    形状选为椭圆; 8R2QZXJb-  
    RtGWG*v4]  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 1Y/s%L  
    半径选择60度 Diy8gt  
    类型选择 Lambertian zxJ]" N  
    形状选择 Elliptical m/Oh\KlIl  
    }d&_q7L@@6  
    波长选择默认默认波长 ]"J~:{, d  
    Power默认为1 watts b+,' ;bW  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm O|\J}rm'  
    "*($cQ$v  
    LED光源设定办法 YT8vP~  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 9Kpa><  
    ,eOB(?Ku  
    波长设定,颜色选为绿色
    =V-A@_^!c  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    t'?.8}?)I&  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Mx&&0#;r  
    0M*Z'n +  
    创建平面探测器(plane)
    T3~k>"W  
    .}&` TU  
    6) 创建分析面 W6f/T3  
    ~KHVY)@P  
    R(('/JC  
    Uhe=h&e2k@  
    光线滤光器设置 ?!;7:VIE  
    7) 执行光线追迹 ;L cVr13J/  
    ?a8^1:  
    (gy#js #  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ,.rs(5.z8/  
    Z9:-rcr  
    8) 优化设定 YX=a#%vrl  
    t5[ #x4 p  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 _hN\10ydY  
    <<@bl@9'  
    定义变量
    yXz*5W_0D  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    o4j[p3$  
    9) 优化 GYJ80k|  
    UADFnwR[R  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 jNTjSX  
    Q 7   
    fhar&\;S  
    Kh,V.+7k  
    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
    ]or>?{4g  
    ]j'p :v  
    10) 光线追迹与结果分析 pv*,gSS  
    @HQ`~C#Z'  
    j:5=s%S  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 q-.,nMUF  
    ~R_ztD+C(  
    $eD.W  
    优化后透镜的面型如下: )T';qm0w  
    透镜渲染效果
    E^QlJ8  
    QQ:2987619807
     
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