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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 TUz4-Pd  
    #"lb9. _ M  
    本文您将会学到如下内容: dJ/gc"7aO  
    透镜基本参数输入; (z.n9lkfi  
    优化变量与评价函数设定; H(tC4'tA  
     优化; -*Rf [|Z  
     照度分析; ?Z_T3/ f  
    o ABrhK  
    2. 操作流程 TnKv)%VF  
    LMx/0  
    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。 Yh!=mW!OY  
    lS#: u-k  
    (_8.gS[  
    2) 创建透镜 %8h=_(X\7  
    /e[m;+9^&  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens \Vroz=IT:  
    WcoA)we  
    hczDu8  
    3) 输入透镜参数 Maq`Or|4  
    Y]KHCY  
    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; l@* $C&E  
    F'OO{nF  
    5>+@.hPX  
    Y0krFhL'x0  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    +])<}S!M  
    4) 创建LED光源 ygj%VG  
    :9ia|lN  
    )^AZmUYZ  
    光源类型为Random plane ; Q~qM;l\i  
    光线数为10000; x {Utf$|  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; G+Z ,i c  
    形状选为椭圆; 8s2y!pn7Q  
    E:B"!Y6  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. }4!}vkVx  
    半径选择60度 UkpTK8>&  
    类型选择 Lambertian /;+\6(+X  
    形状选择 Elliptical 0m]QQGvJ{  
    -dO8Uis$  
    波长选择默认默认波长 MD;Z UAX<  
    Power默认为1 watts !;h&@LXG(  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 2wB *c9~  
    p7-\a1P3  
    LED光源设定办法 }xt^}:D  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) J&fIW Z  
    E56  
    波长设定,颜色选为绿色
    X,aRL6>r  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    @@U  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane LEP TL#WT1  
     B>:U  
    创建平面探测器(plane)
    Z81;Y=(  
    T=u"y;&L  
    6) 创建分析面 1}Q9y`65  
    BRM `/s  
    VFZ?<m  
    FCEmg0qdjD  
    光线滤光器设置 |[iO./ zP  
    7) 执行光线追迹 =cS5f#0  
    c}n66qJF5  
    KCbJ^Rln  
    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。 3Fn}nek  
    9q$^x/z!  
    8) 优化设定 z-kv{y*Hu  
    [zN*P$U]  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化  0LL65[  
    J5Zz*'av'  
    定义变量
    ~<<32t'S:  
    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)
    HAI) +J   
    9) 优化 q?mpvpL G  
    &x\)] i2f  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 * bYU=RS  
    QOUyD;0IW  
    $mKExW  
    oqh@ (<%  
    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
    /v<Gt%3X  
    ob/<;SrU<  
    10) 光线追迹与结果分析 bcwb'D\a  
    qzORv  
    w<THPFFF"  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 '[8w8,v(  
    %hBwc#^  
    YU6|/ <8  
    优化后透镜的面型如下: .YvIVQ  
    透镜渲染效果
    OhN2FkxL  
    QQ:2987619807
     
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