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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 -~mgct5  
    1h&`mqY)L.  
    本文您将会学到如下内容: ikW[lefTq  
    透镜基本参数输入; 2%dL96  
    优化变量与评价函数设定; d=/0A\O  
     优化; lG}#K^q  
     照度分析; ovdJ[bO  
    j-":>}oW2.  
    2. 操作流程 ]1|P|Jp  
    nN\H'{Wzd  
    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。 83n%pS4x  
    $@D a|d4  
    qOwql(vX  
    2) 创建透镜 Ix5&B6L8  
    X H-_tvB  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Ks-$:~?5":  
    WwDM^}e  
    5&ku]l+  
    3) 输入透镜参数 +n)n6} S  
    %GHGd'KO&  
    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; Q?#I{l)V(  
    Dwp,d~z  
    7l D-|yx  
    w G%W{T$  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Mfj82rHg  
    4) 创建LED光源 =V[uXm  
    y0%1YY  
    FTf#"'O  
    光源类型为Random plane ; ilA45@  
    光线数为10000; 9 r!zYZ`)  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Xw-[Sf]p  
    形状选为椭圆; V ~C$|+>e  
    BAf$ty h  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. XBQt:7[<  
    半径选择60度 _)M,p@!?=h  
    类型选择 Lambertian =dmr ,WE  
    形状选择 Elliptical c$O8Rhx  
    : ?>7Z6  
    波长选择默认默认波长 [_,as  
    Power默认为1 watts LQ jbEYp  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm M|WBJ'#x0  
    |A8@r&   
    LED光源设定办法 \^x{NV@v42  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Zw.8B0W  
    &mwd0%4  
    波长设定,颜色选为绿色
    /Mqhx_)>A  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    UB/> Ro  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane WsI`!ez;D  
    3Q=^&o0fl  
    创建平面探测器(plane)
    J ^'El^F  
    N3%X>*'  
    6) 创建分析面 'nmA!s  
    @ZjT_  
    kZ40a\9 Ye  
    $x0SWJ \G  
    光线滤光器设置  {>]\<  
    7) 执行光线追迹 eS`VI+=@0  
    +y GQt3U  
    fB+L%+mr8  
    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。 w;z7vN~/O  
    3S^0%"fY  
    8) 优化设定 X8 nos  
    J:xGEa t  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 dftBD  
    Shm> r@C?  
    定义变量
    8-q^.<9  
    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)
    Dw-d`8*  
    9) 优化 $Ome]+0  
    y0zMK4b  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 NAbVH{*\U  
    fz&B$1;8  
    }>A q<1%  
    mk-{@$QJb  
    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
    wPA^nZ^}9c  
    64s;EC  
    10) 光线追迹与结果分析 Z_d"<k}I  
    h9vcN#22D  
    k]b*&.EY1  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ARk(\,h  
    i+_LKHQN  
    Y G+|r  
    优化后透镜的面型如下: f6Qr0Op  
    透镜渲染效果
    (3#PKfY+  
    QQ:2987619807
     
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