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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 vaf9b}FL  
    38m%ifh)  
    本文您将会学到如下内容: 5i/E=D  
    透镜基本参数输入; ];I|_fXo%  
    优化变量与评价函数设定; ZM vTDH!  
     优化; {\aSEE /'  
     照度分析; r$#G%FMv  
    l'W+^  
    2. 操作流程 tRy D@}  
    pq[mM!;#v  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 |g7h#F~  
    bNROXiX  
    AIm$in`P  
    2) 创建透镜 )RYnRC#O  
    }K>H S\e  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens YSV,q@I&1  
    +^J-'7Vt  
    99!{[gOv  
    3) 输入透镜参数 q`aY.dD=O  
    >$mSF Jz5S  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 9 <KtI7  
    ~}5Ml_J$,l  
    Y(y 9l{'  
    A(n=kx  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ^2r}_ AX  
    4) 创建LED光源 ?nZ <?  
    '%EZoc/U  
    &#@>(u: .  
    光源类型为Random plane ; -m160k3  
    光线数为10000; w`}9/s;$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; KupMndK  
    形状选为椭圆; %EGr0R(  
    e_=pspnZ  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Tq84Fn!HJ>  
    半径选择60度 :Nz?<3R0\  
    类型选择 Lambertian qu ~|d}0  
    形状选择 Elliptical #tZf>zrs  
    B~>cNj<  
    波长选择默认默认波长 qd+[ShrhqZ  
    Power默认为1 watts _GO+fB/Q1  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Z va  
    HJ qQlEq  
    LED光源设定办法 *>'2$me=  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) bw<w u}ED  
    ~B!O~nvdQ  
    波长设定,颜色选为绿色
    WkaR{{nM  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    )@qup _M@  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane }{8Fo4/  
    # \; >8  
    创建平面探测器(plane)
    5)yOw|Bd  
    V+qJrZ ,i  
    6) 创建分析面 'yd@GQM&  
    u5Ny=Xm  
    {KDgK  
    3fxNV<  
    光线滤光器设置 irsfJUr[V  
    7) 执行光线追迹 Hl3)R*&'J  
    sc8DY!|OYN  
    ( f,J_  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 k\pDJ7wF^  
    i7nL_N  
    8) 优化设定 Vd +Q:L  
    YN@6}B#1  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 &|N%#pYS  
    voV:H[RD9  
    定义变量
    G*\abL  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    &$c5~9p\B  
    9) 优化 '_qQrP#  
    (a `FS,M  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 JzMZB"Z?  
    @8nLQh^  
    PXosFz~  
    2L2 VVO  
    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
    =3|pHc hJ4  
    ~o@\ n  
    10) 光线追迹与结果分析 !7*(!as  
    #, Q}NO#vT  
    0/\PZX+  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 YOV :  
    pp~3@_)b  
    hOPe^e"  
    优化后透镜的面型如下: >?5xDbRj  
    透镜渲染效果
    yI8m%g%  
    QQ:2987619807
     
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