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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 (bb!VVA  
    xsH1)  
    本文您将会学到如下内容: |8k1Bap`z  
    透镜基本参数输入; Te-p0x?G.  
    优化变量与评价函数设定; 7l53&,s   
     优化; PR@6=[|d  
     照度分析; ZM.'W}J{ *  
    = -2~>B  
    2. 操作流程 OIP]9lM$nC  
    Y :!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。 ?@rd,:'dE  
    <+k&8^:bi  
    i1B!oZ3q  
    2) 创建透镜 $,}jz.R@  
    }p~2lOI  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 7 9t E  
    w5%Yi {  
    WQ9e~D"  
    3) 输入透镜参数 _9h$8(wjn  
    8FuxN2  
    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; wo@ T@Ve~  
    Pu3oQDldV  
    Hm2Y% 4i%  
    &*v\t\]  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    DG;7+2U  
    4) 创建LED光源 8%9 C<+.R  
    O%EA ,5U.  
    o !tC{"g  
    光源类型为Random plane ; j .q}OK  
    光线数为10000; u9!  ?  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ok\-IU?  
    形状选为椭圆; $XF$ n#ua  
    (7R?T}  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. -Uo11'{  
    半径选择60度 h5P_kZJ  
    类型选择 Lambertian qfDG.Zee#  
    形状选择 Elliptical oXm !  
    QL7b<xDQC*  
    波长选择默认默认波长 &r1(1<  
    Power默认为1 watts b > D  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm fmW{c mr|  
    Jy(G A  
    LED光源设定办法 I8bM-k):9R  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Y ^+x<  
    /*#o1W?wQZ  
    波长设定,颜色选为绿色
    +M-tYE 5n  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    {'IO  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ~IhM(Q*mO!  
    tj13!Cc}e`  
    创建平面探测器(plane)
    Xz^nm\  
    :H]d1  
    6) 创建分析面 (ghI$oH  
    mUg :<.^  
    ?EFRf~7JP  
    IJ Jp5[w  
    光线滤光器设置 qZd*'ki<  
    7) 执行光线追迹 P(shbi@  
    z.8/[)  
    ~q ^o|?  
    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。 \;&;K'   
    Pxr/*X  
    8) 优化设定 CTNL->  
    91]|4k93  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 KfiSQ!{  
    &>\;4E.O5  
    定义变量
    So 1TH%  
    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)
    UePkSz9EU  
    9) 优化 Jpapl%7v  
    leC!Yj  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $S#Z>d*1!  
    +YvF+E  
    2d .$V,U<  
    CP7Fe{P  
    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
    =o 9s?vOJ  
    >?@5>wF  
    10) 光线追迹与结果分析 !8G)` '  
    uyYV_Q0~;  
    JR] 2Ray  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 => (g_\  
    e4z~   
    ;oOTL'Vu  
    优化后透镜的面型如下: `H! (hMMV  
    透镜渲染效果
    vqeH<$WHvy  
    QQ:2987619807
     
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