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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: 2020-12-21
    1. 摘要 3b 3cNYP  
    9-Qtj49  
    本文您将会学到如下内容: C%c `@="b  
    透镜基本参数输入; GF!{SO4  
    优化变量与评价函数设定; %'T>kz*A  
     优化; X{xJ*T y'  
     照度分析; N ]7a=  
    }AiS83B  
    2. 操作流程 [U(&Ae0V>  
    tTFoS[V  
    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。 (<C%5xk  
    $M`;."  
    $cOD6Xr)d  
    2) 创建透镜 NydW9r:T  
    I=%sDn  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 0o|,& K  
    W>s'4C`  
    $l;tP  
    3) 输入透镜参数 LXC`Zq\  
    5SL>q`t.bd  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; c '+r[rSn1  
    >v_5xd9  
    -fx88  
    ]XG n2U\  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    WJU NJN  
    4) 创建LED光源  |~uzQU7  
    A]?O& m |  
    2Ml2Ue-9  
    光源类型为Random plane ; OEE{JVeI  
    光线数为10000; [E~,>Q  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; z){UuiUM+=  
    形状选为椭圆; ).!14Gjo  
    gZEA;N:H%<  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. !$xEX,vj|W  
    半径选择60度 LEngZ~sV/  
    类型选择 Lambertian \Tf{ui  
    形状选择 Elliptical eAYW%a  
    M}oj!xGB  
    波长选择默认默认波长 Px7g\[]  
    Power默认为1 watts HjK<)q8b  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm T{H#]BF<E  
    Vc52s+7=8  
    LED光源设定办法 i)=89?8  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) K@ sP~('  
    ?> MoV5  
    波长设定,颜色选为绿色
    lzy$.H"W  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    e=]oh$]  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane !+45=d 5  
    3Ra\2(bR  
    创建平面探测器(plane)
    LYy:IBI7_  
    g. Caapy  
    6) 创建分析面 Fma`Cm.  
    KpbZnW}g  
    `^bvj]>l  
    SeZT4y*=  
    光线滤光器设置 c7l!G~yx'  
    7) 执行光线追迹 rI^~9Rz  
    ^z%o];  
    y|+~>'^JR  
    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。 !Ir1qt8 T  
    [mB(GL  
    8) 优化设定 ptWG@"j/b  
    >uchF8)e|  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Xk&F4BJQk<  
    &v auLp  
    定义变量
    p[@oF5M  
    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)
    ;x3 ]4^  
    9) 优化 \;B$hT7z*  
    q:- ]d0B+  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 %is,t<G  
    _> |R-vQ8  
    fs3 -rXoB  
    cdJ`Gk  
    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
    "\zj][sL  
    5<)gCHa  
    10) 光线追迹与结果分析 H81.p  
    CDnR  
    pRiH,:\  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 #lyM+.T  
    yYG3/Z3u5  
    5&-j{J0iV  
    优化后透镜的面型如下: |auX*hb9  
    透镜渲染效果
    f1CMR4D  
    QQ:2987619807
     
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