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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 rwio>4=  
    mE>{K  
    本文您将会学到如下内容： _O11SiP]  
    透镜基本参数输入； x2r.4  
    优化变量与评价函数设定； ?$uF(>LD  
     优化；  4~ L1~Gk  
     照度分析； 3;wiwN'  
    Gr)G-zE  
    2. 操作流程 o2hZ=+w>  
    J|^z>gP(  
    1) 创建之前，我们需要设置其喜好，点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框，勾选之后，其参数输入会变为曲率，所以平时设置时我们勾选此项。 U /~uu  
    u2`j\ Vu  
    0 z]H=  
    2) 创建透镜 }m%&|:PH  
    %6Vb1?x  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ;T8(byH ?  
    (!J;g|58  
    aJF/y3  
    3) 输入透镜参数 (NDC9Lls  
    #h U4gX,  
    两个面的半径分别为 0 和 -20；半孔径为10*10，材料选择Schott库N-BK7。创建完成后，选择第二面输入圆锥系数-1； >j$aY  
     /me ]sOkn  
    |:4?K*w",  
    1[#sHj$Na`  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    BafNF Pc  
    4) 创建LED光源 kdx06'4o  
    2Oyw#1tdn  
    5K682+^5  
    光源类型为Random plane ; }u$c*}  
    光线数为10000； b`j9}t Z  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； f\Hw Y)^>  
    形状选为椭圆； }LQV2 hKTG  
    !$ii*}  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. @ ,;h!vB*=  
    半径选择60度 WS(m#WFQr  
    类型选择 Lambertian + @|u8+  
    形状选择 Elliptical Ruq>+ }4  
    PYs0w6o  
    波长选择默认默认波长 L:mE)Xq2  
    Power默认为1 watts R^sgafGl=  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 9HiyN>(  
    x _d   
    LED光源设定办法 ADB)-!$xoi  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） ycki0&n3  
    8'b ZR]  
    波长设定,颜色选为绿色
    U 0~BcFpD  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    F9r/ M"5  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane %6^nb'l'C  
    Tz.okCo]z  
    创建平面探测器(plane)
    <exyd6iI  
    iC^91!<  
    6) 创建分析面 ) R5j?6}xF  
    \-{$IC-L  
    Nge@8  
     aaN/HE_  
    光线滤光器设置 E4Ez)IaKyi  
    7) 执行光线追迹 J|be'V#]1  
    ?$tD  
    ,L~aa?Nb-  
    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。 9n_Rk W5g  
     f#!nj]}#  
    8) 优化设定 =5fY3%^b{  
     iS<1C`%>  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 $)PS#ND&  
    +j+ v(-  
    定义变量
    M6qNh`+HO  
    定义评价函数 （RMS Direction Spread）
    优化方法设定(选择Simplex，并设定优化终止标准)
    Y"KJ`Rx  
    9) 优化 w'$>E4\   
     n+Conp/  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 matm>3n  
    $FX$nY  
    omy3<6  
    <gH-`3 J6  
    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
    1=sL[I7<  
    AFvv+ ss  
    10) 光线追迹与结果分析 ! 9*l!(  
    be]/ROP>H  
    i[FYR;C  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 &2 *  
    "cly99t  
    q+<,FdG  
    优化后透镜的面型如下： 4MW oGV9  
    透镜渲染效果
    kRbJK  
    QQ：2987619807
     
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