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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 `*Ar6  
    \r4QS  
    本文您将会学到如下内容： |^ K"#K  
    透镜基本参数输入； (`nn\)  
    优化变量与评价函数设定； wlvhDJ  
     优化； Y5rR  
     照度分析； t>]wWYy  
    F^knlv'  
    2. 操作流程 ciQG.]  
    -^a?]`3_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。 q].n1w [  
    +*Um:}&  
    Gn+3OI"  
    2) 创建透镜 *p&c}2'  
    U2~7qC,!Do  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens !+Ia#(  
    =[X..<bW9:  
    lL6 bIjf  
    3) 输入透镜参数 r@j$$Pk`  
    4O~E4" ]  
    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； *cNqgw#\qL  
     -&3WN!egq  
    '1o1=iJN@$  
    eYJ6&).F  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    }1N $4@  
    4) 创建LED光源 Ws_R S%  
    s*blZdP  
    +s(JutC  
    光源类型为Random plane ; yW3X<  
    光线数为10000； ~Z ,bd$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； qT U(]O1  
    形状选为椭圆； T!GX^nn*O  
    .'+*>y!  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. )@%wj;>a  
    半径选择60度 GoVB1)  
    类型选择 Lambertian )T4%}$(  
    形状选择 Elliptical oN0p$/La  
    Ib$*w)4:  
    波长选择默认默认波长 {u/G!{N$  
    Power默认为1 watts >O7ITy  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm S}0W<H P  
    *)PCPYB^  
    LED光源设定办法 C&d%S|:IR  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） pH#*:v!)  
    +@:$7m(V  
    波长设定,颜色选为绿色
    7.-g=Rcz  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    cy R K&J  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane N S^(5g  
    uyd y[n\  
    创建平面探测器(plane)
    @PYCl  
    m -{t%[Y  
    6) 创建分析面 c^N'g!on  
    8XwZJ\5  
    urJ>dw?FI  
     dr25;L? B  
    光线滤光器设置 }7`HJ>+m)H  
    7) 执行光线追迹 ,34|_  
    *6Ojv- G|5  
    u!&w"t61Nd  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散，那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 i\4Qv"%  
     5 IK -V)  
    8) 优化设定 3$]SP1Mc(  
     A7{l60(5  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 -uho;  
    ! 11x&Db  
    定义变量
    FQV]/  
    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)
    _`Ojh0@00  
    9) 优化 {l/]+8G^  
     (IAc*V~  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 Hh/Z4`&yi  
    -c^/k_n  
    V}leEf2'  
    R @h@@lSf  
    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
    auV'`PR  
    c"vF i~Db  
    10) 光线追迹与结果分析 >a5M:s)  
    f87> ul!*  
    "8p fLI  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 *O`76+iZ|_  
    o6@Hj+,,  
    w(lxq:>"  
    优化后透镜的面型如下： /xK5%cE>B  
    透镜渲染效果
    ZI<p%IQ   
    QQ：2987619807
     
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