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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 f %q ?  
    )t2eg1a:  
    本文您将会学到如下内容: $j4/ohwTDY  
    透镜基本参数输入; c68,,rJO]i  
    优化变量与评价函数设定; i7&ay\+@  
     优化; [LV>z  
     照度分析; "DX 2Mu=  
    iRV=I,  
    2. 操作流程 Yq{R*HO  
    -"x@V7X  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 A yOy&]g  
    jFI`CA6P  
    D23 c/8K  
    2) 创建透镜 }yd!UU  
    ? 0:=+%.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens f$--y|=  
    oS<*\!&D  
    D&DbxTi  
    3) 输入透镜参数  | 1a}p  
    p]7IoO -@  
    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; 6yC4rX!a  
    | _nBiHjNn  
    #W4 "^#2  
    u $D%Iz  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    BP1<:T'.q`  
    4) 创建LED光源 x X.{(er  
    X]=8Oa  
    1=PTiDMJ<*  
    光源类型为Random plane ; j?\z5i""f  
    光线数为10000; ss`Sl$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Sf2xI'  
    形状选为椭圆; v]}\Ns/  
    _s}`ohKvD  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. q RRvZhf  
    半径选择60度 :*YnH&  
    类型选择 Lambertian k[y^7, r  
    形状选择 Elliptical P#[?Kfi  
    bYr*rEcA  
    波长选择默认默认波长 RSnBG"  
    Power默认为1 watts vdot .  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm D[Q/:_2l  
    F(Je$c/J|~  
    LED光源设定办法 B#3Q4c$  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) UtR wZ(09  
    eYevj[c;  
    波长设定,颜色选为绿色
    bL5u;iy)  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    3u< ntx ><  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane x~](d8*=  
    |OuIQhoE  
    创建平面探测器(plane)
    oqzWL~  
    ,Kt51vGi  
    6) 创建分析面 M(n@ytz  
    N*)O_Ki  
    $oPc,zS-gL  
    hoLA*v2<  
    光线滤光器设置 ,hm&]  
    7) 执行光线追迹 [2!C ^ \t  
    Vlge*4q  
    3 rR1/\  
    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。 7xfS%'=y"  
    /QQjb4S}  
    8) 优化设定 YPA$38  
    #$F*.vQSs+  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 k$>5v +r0  
    ZZi|0dG4;  
    定义变量
    Z;njSw%:  
    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)
    >*Ej2ex  
    9) 优化 ,H1K sN  
    k= &n>P  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 whm| "}x)u  
    fB]NEx|o~  
    WQbjq}RfI  
    /Z[HU{4  
    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
    h\Q@zR*0a  
    y>)c?9X  
    10) 光线追迹与结果分析 WBb*2  
    qh6rMqq  
    hDQk z qW  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ZB} A^X  
    y|zIu I-p  
    ~Yc!~Rz  
    优化后透镜的面型如下: %F^,6y  
    透镜渲染效果
    7 p1B"%  
    QQ:2987619807
     
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