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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 /J]5H  
    &h}#HS>l  
    本文您将会学到如下内容: |Tv#4st  
    透镜基本参数输入; ld[I}88$  
    优化变量与评价函数设定; y'3rNa]G1  
     优化; lov!o: dJ  
     照度分析; #$.;'#u'so  
    Kew@&j~  
    2. 操作流程 " s,1%Ltt  
    ?e%ZOI  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 dn& s*  
    8'[~2/  
    FUiRTRIYe  
    2) 创建透镜 0 j^Kgx  
    4j-Xi  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ?al'F  q  
    ko!)s  
    )~X2 &^orW  
    3) 输入透镜参数 ?w$kue  
    v_yw@  
    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; @="Pn5<]C  
    Q 3 ea{!r  
    |NlO7aQ>2H  
    <;lkUU(WT2  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Q1Kfi8h}'  
    4) 创建LED光源 Xu{1".\  
    ]>!K3kB  
    aHD]k8 m z  
    光源类型为Random plane ; Fw_#N6Q  
    光线数为10000; 59LG{R2  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [DuttFX^x  
    形状选为椭圆; -oGdk|Yn  
    {$oj.V 4  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. YqscZ(L:y  
    半径选择60度 \$K20)  
    类型选择 Lambertian  8$=n j  
    形状选择 Elliptical H8=N@l  
    xR~h wj  
    波长选择默认默认波长 GblA9F7  
    Power默认为1 watts "69s) ~  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm J4hL_iCQ  
    O 2V  
    LED光源设定办法 !t"4!3  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) y RqL9t  
    |]bsCmD  
    波长设定,颜色选为绿色
    aj='b.2)  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    q])K,)  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Xg6Jh``  
    1er TldX  
    创建平面探测器(plane)
    ijv(9mR  
     1~gnc|?  
    6) 创建分析面 cVv=*81\  
    AI2)g1m  
    g&L!1<, p  
    : $1?i)  
    光线滤光器设置 G[PtkPSJ  
    7) 执行光线追迹 L(6d&t'|-R  
    AYBns]!  
    &ANf!*<\E  
    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。 >>r(/81S  
    h'llK6_)  
    8) 优化设定 yZY\MB/  
    ^e,.  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 B`)BZ,#p  
    bIDj[-CDG  
    定义变量
    Q-okt RK  
    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)
    J3V= 46Yc  
    9) 优化 HQdxL*N%^  
    LVM%"sd?  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 dlh)gp;  
    5Pc;5 o0C  
    mthA4sz  
    g{)dP!}  
    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
    ?FZ HrA  
     tU5zF.%  
    10) 光线追迹与结果分析 gx/,)> E.  
    U+jOTq8M  
    1ba~SHi  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 !qQl@j O  
     \!X8   
    rBzuKQK}J  
    优化后透镜的面型如下: k9R4Y\8P  
    透镜渲染效果
    ?=msH=N<l  
    QQ:2987619807
     
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