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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 ZT6V/MD7T.  
    cA<<& C  
    本文您将会学到如下内容: {J2#eiF  
    透镜基本参数输入; {-HDkG' 8  
    优化变量与评价函数设定; f e|g3>/|  
     优化; hd5$yU5JQ  
     照度分析; 'f*O#&?  
    s D_G)c  
    2. 操作流程 #EJP(wXa  
    6a*83G,k  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 H8&p<=  
    \QGa 4_#  
    wZ jlHe  
    2) 创建透镜 qbb6,DL7J  
    |H W( vA  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 1fY>>*oP  
    gXt O*Rfqk  
    l xe`u}[  
    3) 输入透镜参数 LKx`v90p  
    vG~+r<:  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; !{(ls<  
    9*\g`fWc}{  
    =2%VZE7Vm  
    +"8}R~`!  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    lm$;:Roj*  
    4) 创建LED光源 MU1E_"Z)  
    .xl.P7@JJ  
    H -,TS^W  
    光源类型为Random plane ; )t%h[0{{  
    光线数为10000; F.?01,J=1  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Qs l80~n_7  
    形状选为椭圆; /;l[I=VI  
    hbI;Hd  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. rLzW`  
    半径选择60度 `*aBRwvK~  
    类型选择 Lambertian t`YWwI.  
    形状选择 Elliptical ,[X_]e;  
    K(VW%hV1  
    波长选择默认默认波长 1`JB)9P  
    Power默认为1 watts IP ,.+:i  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm b+{r! D}~  
    'wvMH;}u  
    LED光源设定办法 jXp. qK\"  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Y5Z!og  
    ;iU%Kt  
    波长设定,颜色选为绿色
    j (ygQ4T  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    }G'XkoI&  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane \|%E%Yc  
    {<K=*r rZ  
    创建平面探测器(plane)
    :, _!pe;H  
    I\zemW!  
    6) 创建分析面 Fp%Ln(/m  
    aQUGNa0+d  
    ((<`zx  
    0%<+J;'o  
    光线滤光器设置 G\=_e8(  
    7) 执行光线追迹 | -+zofx  
    $UvPo0{  
    d1]i,C~Y  
    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。 4h8*mMghs  
    wL3,g2-L  
    8) 优化设定 <a|@t@R  
    %e? fH.)  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ~3CVxbB^<  
    G1d(,4Xp  
    定义变量
    O/b+CSS1  
    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)
    $1Z6\G O  
    9) 优化 +Gh7^v|"  
    % frfSGf.#  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 }k7'"`#?"  
    KX4],B5 +  
    .H~YI  
    "2{%JFE  
    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
    pC(sS0J  
    uMmXs% 9T  
    10) 光线追迹与结果分析 x({C(Q'O  
    *Y6xvib9*  
    QlEd6^&  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 P^)q=A8Z#  
    (= ;N{u  
    A.En+-[\  
    优化后透镜的面型如下: lzhqcL"  
    透镜渲染效果
    )T|L,Lp  
    QQ:2987619807
     
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