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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 /5C>7BC  
    z. xRJ  
    本文您将会学到如下内容: l ?gh7m_ej  
    透镜基本参数输入; H^8t/h  
    优化变量与评价函数设定; kud2O>>  
     优化; G>W:3y  
     照度分析; pOIfKd  
    + )*aS+  
    2. 操作流程 Tg6nb7@P  
    ((tWgSZ3  
    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。 q@iZo,Yk  
    ~,reS:9RZ  
    sys;Rz2  
    2) 创建透镜 f'B#h;`  
    j% E9@#  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens v{TISgZ  
    pqxBu  
    5fud:k  
    3) 输入透镜参数 +ZeK,Y+Xy  
    {m 5R=22^  
    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; }7/Ob)O  
    [N guQ]B.  
    )\,hc$<=m  
    r2>y !Q?  
    将第二面的圆锥系数改为-1
     Fs1ms)  
    4) 创建LED光源 }}~ t! /x  
    p|R]/C0f  
    R,[+9U|4V  
    光源类型为Random plane ; R86:1  
    光线数为10000; ({p @Ay  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; }J\KnaKo  
    形状选为椭圆;  B<?fD  
    o$bD?Zn  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. R3} Z"  
    半径选择60度 nv"D  
    类型选择 Lambertian XX'Rv]T  
    形状选择 Elliptical VWcR@/3  
    >rzpYc'~w  
    波长选择默认默认波长 5}_DyoV  
    Power默认为1 watts ?kM53zbT#  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm <D{_q.`vA  
    ] e]l08  
    LED光源设定办法 O8S"B6?$~'  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 3?oj46gP  
    0P6< 4  
    波长设定,颜色选为绿色
    O{`r.H1',  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Bc2PF;n  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane  p(Bn!  
    \.jT"Z~  
    创建平面探测器(plane)
    Og3bV_,"  
    h` $2/%?  
    6) 创建分析面 IEJp!P,E  
    Ok2>%e  
    p&ml$N9fd  
    Z]I yj 97  
    光线滤光器设置 )t$|'c}  
    7) 执行光线追迹 3RTraF  
    YKs^aQm#  
    Ws(#ThA  
    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。 DV!) n 6  
    Oy/+uw^  
    8) 优化设定 0q ^dpM  
    <sq@[\l}a  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 g>*t"Rf:  
    1p9+c~4l:  
    定义变量
    <xeo9'k6&  
    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)
    3xnu SOdh  
    9) 优化 Pkw ` o #  
    @7aSq-(_l*  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 +#!! 'XP  
    wFJ?u?b0Q  
    `Dco!ih  
    i%)Nn^a;T  
    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
    1RF? dv  
    hup< U+p  
    10) 光线追迹与结果分析 W+0VrH 0F  
    YSE6PG   
    Zu/}TS9bi  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 e.|_=Gd2/  
    } 6Uw4D61  
    z2QZ;ZjvRS  
    优化后透镜的面型如下: V5{^R+_)Ya  
    透镜渲染效果
    p}'uCT ga  
    QQ:2987619807
     
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