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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 _39VL  
    OMjx,@9  
    本文您将会学到如下内容: & )-fC  
    透镜基本参数输入; 0o.h{BN  
    优化变量与评价函数设定; p .~5k  
     优化; ^zG!Z:E  
     照度分析; S~g "  
    >;xkiO>Y  
    2. 操作流程 \w$e|[~  
    Kt"4<'  
    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。 85FzIX-F%  
    PDh!B _+  
    W3MH8z   
    2) 创建透镜 3[kl` *`  
    S.C7%XU  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ^h<ElK  
    ]7|qhAh<L  
    EY:EpVin  
    3) 输入透镜参数 IPY[x|  
    #D+.z)iZn  
    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; Ao9|t;i  
    gX5.u9%C\  
    K}LF ${bS  
    M!PK3  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Ei@al>.\  
    4) 创建LED光源 ~~,#<g[  
    -K5u5l}  
    QP6a,^];  
    光源类型为Random plane ; j6rwlwN  
    光线数为10000; D rouEm  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; lI[O!Vu Kc  
    形状选为椭圆; 4?x$O{D5?{  
    **n109R  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. rAu@`H?  
    半径选择60度 Hn?v  /3  
    类型选择 Lambertian niCq`!  
    形状选择 Elliptical G^\.xk]  
    4e|(= W`  
    波长选择默认默认波长 )x&>Cf<,  
    Power默认为1 watts 8{-bG8L> 5  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 7(zY:9|(  
    04#r'UIF  
    LED光源设定办法 HD}3mP  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) m\|ie8  
    Biy$p6  
    波长设定,颜色选为绿色
    s|Zv>Qt  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ]. ^e[v6  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane x#tP)5n?s*  
    _ 3jY,*  
    创建平面探测器(plane)
    Ni61o?]Nj  
    MSS0Sx<f  
    6) 创建分析面 a#P{[  
    }{)>aJ  
    izP>w*/nO  
    GEfTs[  
    光线滤光器设置 9jt+PII  
    7) 执行光线追迹 G~\=:d=^,`  
    7Dx <Sr!  
    7cT ~u  
    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。 _i1x\Z~ N  
    iED gcg7  
    8) 优化设定 6y)NH 8l7  
    HY'-P&H5(  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 g h&,U`  
    B3&`/{u  
    定义变量
    {o.i\"x;  
    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)
    ;PX>] r5U0  
    9) 优化 q{oppali  
    7-MkfWH2b6  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 g E;o_~  
    THDyb9_g  
    $r= tOD4;  
    Z\*jt B:  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    6J%yo[A(w  
    '"Y(2grP  
    10) 光线追迹与结果分析 si3@R?WR6*  
    .uu[MzMIu  
    G![JRJxQ  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 4BAG GD2  
    0:4w@"Q  
    Oi4tG&q  
    优化后透镜的面型如下: {Zy)p%j8  
    透镜渲染效果
    5j$ a3nH  
    QQ:2987619807
     
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