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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 eJA{]^Zf  
    D vKM>P%|  
    本文您将会学到如下内容: $^XPk#$m  
    透镜基本参数输入; ,q HG1#^  
    优化变量与评价函数设定; 9}mp,egV  
     优化; F@lpjW  
     照度分析; ]VH@\ f  
    %Uk/P  
    2. 操作流程 R _Y&Y-  
    yy74>K  
    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。 3.H-G~  
    Xda<TX@-  
    I7_D $a=  
    2) 创建透镜 IjRmpVcwN  
    -Mvw'#(0  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens  e C{Z  
    y~=hM   
    kC5,yj  
    3) 输入透镜参数 .%<&W1  
    9"RfL7{  
    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; ~b[4'm@  
    7 tpZE+OX  
    =4 H K  
    8} k,!R[J  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    )It4al^\  
    4) 创建LED光源 W>bW1h  
    sZB6zTX J  
    "6.p=te  
    光源类型为Random plane ; ?KXQ)Y/su  
    光线数为10000; mX?{2[  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; }_22 wjm~  
    形状选为椭圆; $:N "*  
    }x1IFTa!  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 4Z<l>!  
    半径选择60度 'uzv\[  
    类型选择 Lambertian 0Ida]H  
    形状选择 Elliptical ,b(S=r  
     BZc-  
    波长选择默认默认波长 )YtL=w?L'  
    Power默认为1 watts 1@S6[&_  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm JW [\"`x!  
    ~&3"Mi&>`  
    LED光源设定办法 `UK+[`E  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) uW9M&"C~  
    Kn$1W=B1.  
    波长设定,颜色选为绿色
    WN/#9]` P  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    R<HZC;x  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 51ebE`  
    si_ HN{  
    创建平面探测器(plane)
    s)8M? |[`I  
    l1Q+hz5"*U  
    6) 创建分析面 5@ +Ei25  
    pNQkKDbL+  
    >m1V9A  
    s7i.p]  
    光线滤光器设置 aZ>\*1   
    7) 执行光线追迹 b ]&zDo|8  
    {/xs9.8:JX  
    DjzBG*f/  
    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。 EJ ~k Z3  
    { DQ E7kI  
    8) 优化设定 {ah~q}(P  
    3t{leuO'  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 tZCe?n]  
    }lTZq|;A  
    定义变量
    |kNGpwpI  
    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)
    <bZm  
    9) 优化 <4e*3WSG  
    wy- C~b'Qd  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 u<shhb-  
    UZ\*]mxT  
    HU[nN*  
    dX@A%6#?  
    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
    ^+Vk#_2Q  
    xhkWKB/7  
    10) 光线追迹与结果分析 EN)A"  
    TWR $D  
    SslY]d]  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 7(~H77  
    B%J%TR_  
    l5Wa'~0qA  
    优化后透镜的面型如下: :sVHY2x  
    透镜渲染效果
    :6j :9lYL2  
    QQ:2987619807
     
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