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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 5X^`qUSv  
    c =Zurqj  
    本文您将会学到如下内容: JK'tdvs~  
    透镜基本参数输入; #BI6+rfv|  
    优化变量与评价函数设定; {!pYQ|#  
     优化; WVx^}_FD0  
     照度分析; =[)2DJC  
    SPINV.  
    2. 操作流程 xfqU atC  
    n,p \~Tu,  
    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。 Qqp=  
    !!])~+4pP  
    kP&Ekjt@  
    2) 创建透镜 G%%5lw!y'  
    '~xjaa;.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 4@@gC&:Y  
    irn }.e  
    Xs)?PE [  
    3) 输入透镜参数 # tU@\H5kN  
    ItG|{Bo  
    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; <7j"CcJzZ  
    g7K<"Z {M  
    D Z=OZ.v  
    gv,%5r0YOw  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    D ~NWP%H  
    4) 创建LED光源 fBP J8VY  
    -B:O0;f  
    okBaQH2lUl  
    光源类型为Random plane ; #o(@S{(NZ  
    光线数为10000; c`#4}$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Y_nlIcu  
    形状选为椭圆; Rm@F9D[,  
    1tH#QZIT  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. deutY.7g  
    半径选择60度 ,u   
    类型选择 Lambertian U5j0i]  
    形状选择 Elliptical B_0]$D0 ^  
    '>% c@C[  
    波长选择默认默认波长 )GJlQ1x  
    Power默认为1 watts S@C"tHD  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm liTAV9<  
    Jv D`RUh  
    LED光源设定办法 \6,Z<.I  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) a0cW=0l=  
    NqN9  
    波长设定,颜色选为绿色
    o6S`7uwJ*/  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    !)uXCg9U  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane PML84*K -  
    2Zi&=Zj"  
    创建平面探测器(plane)
    T!Uf PfEI  
    'h{DjNSM  
    6) 创建分析面 #M8>)oc  
    \V9);KAOj  
    h>"Z=y  
    Y\{lQMCy  
    光线滤光器设置 ~;nW+S$o  
    7) 执行光线追迹 @%#!-wC-5  
    v0 |"[qGb  
    ]w9syz8X  
    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。 Td![Id  
    Bh!J&SM:  
    8) 优化设定 BsN~Z!kd  
    .n)0@X!  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 R]_fe4Y0  
    {>.qo<k  
    定义变量
    p9iCrqi  
    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)
    (OHd} YQ  
    9) 优化 g?!;04  
    JT 5+d ,  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 p2o6 6t  
    JPS<e*5  
    XBHv V05mv  
    p:8]jD@}%  
    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
    2N_9S?a3sK  
    Z!qF0UDj  
    10) 光线追迹与结果分析 }ilX 2s?>  
    r#K"d  
    {X>U`0P  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 , MU9p*  
    '#x<Fo~hT  
    .;~K*GC  
    优化后透镜的面型如下: ]lzOz<0q  
    透镜渲染效果
    G3t 4$3|  
    QQ:2987619807
     
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