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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 3/#R9J#  
    oqQ?2k<@  
    本文您将会学到如下内容: DT1i2!  
    透镜基本参数输入; iLI.e rm  
    优化变量与评价函数设定; D|8sjp4  
     优化;  `i_L?C7  
     照度分析; (PE8H~d  
    3e!a>Gl*  
    2. 操作流程 HquB*=^xh  
    t8a@L(J$  
    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。 519:yt   
    !Barc ,kA  
    Oujlm|  
    2) 创建透镜 <LOx.}fv  
    eO[Cb]Dy:  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens #E~WVTO w  
    d~xU?)n)  
    OL6xMToP  
    3) 输入透镜参数 1zEZ\G  
    u" NIG  
    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; CzDR%vx  
    t,r&SrC  
    u3v6$CD?  
    3T.M?UG>  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    9^[5!SMzCj  
    4) 创建LED光源 JCU3\39}  
    e*'|iuDrY  
    J=Y( *D7Q  
    光源类型为Random plane ; @{$Cv"6769  
    光线数为10000; %NAFU /&  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; r &l*.C*  
    形状选为椭圆; 8BoT%kVeJv  
    eL$U M  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. GJl@ag5h]!  
    半径选择60度 \i;~~;D  
    类型选择 Lambertian $y]||tX  
    形状选择 Elliptical { ves@p>?  
    *~lgU4  
    波长选择默认默认波长 "}~i7NBB  
    Power默认为1 watts ?U9d3] W  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm +68K[s,FD  
    q MT.7n:  
    LED光源设定办法 U(&nh ?  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) j[=_1~u}  
    +qW w-8  
    波长设定,颜色选为绿色
    Z!=Pc$?  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    qer'V  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane G]NtX4'4  
    |% YzGgp7  
    创建平面探测器(plane)
    K7R])*B.~  
    kI[O{<kQ  
    6) 创建分析面 o:Os_NaD  
    $CYpO}u#  
    LkZo/K~  
    2;(iTPz +  
    光线滤光器设置 uW-- nXMs  
    7) 执行光线追迹 j'Q-*-3  
    5\kZgXWIh  
    AL$ Ty  
    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。 w5/  X {  
    08n%% F  
    8) 优化设定 ;>8TNB e!  
    ,m'#>d&zO  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 R{Kd%Y:2Y  
    /zP)2q^  
    定义变量
    t~W4o8<w  
    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)
    mW(_FS2%,  
    9) 优化 ]Q_G /e  
    0}7Rm>  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ?;#3U5$v  
    .yh2ttf<gB  
    8sjHQ)<  
    o/[yA3^  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    7LZb*+>  
    c:_i)":  
    10) 光线追迹与结果分析 .q[sk  
    = Vr[V@  
    |3lAye,t)a  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 gx9sBkoq5D  
    k@)m-K  
    ?$&rC0 t  
    优化后透镜的面型如下: MdboWE5i  
    透镜渲染效果
    #V,~d&_k  
    QQ:2987619807
     
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