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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 EKUiX#p: M  
    jd.w7.8  
    本文您将会学到如下内容: |<JBoE]3B  
    透镜基本参数输入; s=Xg6D  
    优化变量与评价函数设定; NbK67p:  
     优化; !`dMTW  
     照度分析; aWY#gI{  
    $XcuU sG  
    2. 操作流程 Pk&$ #J_  
    _e "  
    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。 /}k?Tg/  
    h7PIF*7m e  
    q! WiX|P  
    2) 创建透镜 cvC 7#i[G  
    4MoxP  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens <CWOx&hr  
    \"9ysePI  
    4$+/7I \  
    3) 输入透镜参数 {[bB$~7Eu  
    s14 ot80)  
    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; VDlP,Mm*  
    UYGO|lkEU  
    2tS,q_-=  
    cA~bH 6  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    MC1&X'  
    4) 创建LED光源 zor  
    f.:0T&%G  
    \^dYmU  
    光源类型为Random plane ; ' /3\bvZ  
    光线数为10000; j07b!j:"\}  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ]Aj5 K  
    形状选为椭圆; ]'<"qY  
    u6 4{w,  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. EJ(z]M`f  
    半径选择60度 j rg B56LL  
    类型选择 Lambertian 8Rnq &8A  
    形状选择 Elliptical Kc`#~-`,(  
    B3p79 j  
    波长选择默认默认波长 juMHc$d17  
    Power默认为1 watts }x:}9iphF  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm b<BkI""b  
    cK75Chsu  
    LED光源设定办法 PQ" v  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) (R!`Z%  
    {*X|)nr  
    波长设定,颜色选为绿色
    @DlN;r ?Cv  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Hi&bNM>?O  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane =/ 19 -Y:  
    e09QaY  
    创建平面探测器(plane)
    ~I@ % ysR  
    {"_V,HmEF+  
    6) 创建分析面 G;]zX<2^3  
    -Zqw[2Q4  
    w +HKvOs5c  
    {?X9juc/#  
    光线滤光器设置 .]/k#Hv  
    7) 执行光线追迹 R.rE+gxO1  
    W7w*VD|  
    |&~);>Cq2  
    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。 +XAM2uN5_.  
    F 7X ] h  
    8) 优化设定 v"dl6%D"  
    h4c4!S  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 $S U<KNMZ  
    >~uKkQ_p  
    定义变量
    c22L]Sxo  
    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)
    &7KX`%K"D  
    9) 优化 uC?/p1  
    P?zL`czWd  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 v&xhS yZ  
    l>pnY%(A  
    Pk^V6-  
    nz Klue  
    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
    Ca3 {e1  
    *-@@t+3  
    10) 光线追迹与结果分析 hmv*IF.  
    BUXlHh%<R  
    +[#^c3x2  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Q'rX]kk_  
    6t4{aa!L|9  
    VQbKrnX  
    优化后透镜的面型如下: @XH@i+ {B  
    透镜渲染效果
    on f7V  
    QQ:2987619807
     
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