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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 Hnk&2bY  
    CYQ)'v  
    本文您将会学到如下内容: 2nC,1%kxhq  
    透镜基本参数输入; A9 g%>  
    优化变量与评价函数设定; A"&<$5Q  
     优化; e2N K7  
     照度分析; J ffaT_"\  
    0QW=2rs  
    2. 操作流程 j}",+H v  
    <{bxOr+  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 %+Ze$c}X  
    5|*`} ;/y  
    <7F-WR/2n  
    2) 创建透镜 C$PS@4'U  
    >@Ht*h{~  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens +Tu?PuT7k  
    n`&D_AbQ  
    eBnx$  
    3) 输入透镜参数 rG6G~ |mS  
    CN:T$ f|)  
    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; gee~>l  
    ?..BA&zRk  
    th[v"qD9G  
    Vi-Ph;6[  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    "QNQ00[T`>  
    4) 创建LED光源 {~F|"v  
    F[Mwd &P@  
    ~[t#$2d}  
    光源类型为Random plane ; -wiQ d@X  
    光线数为10000; yT_W\"=8  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; -Q@f),  
    形状选为椭圆; > d p/  
    jL^@;"/XhC  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range.  jb&MC 2  
    半径选择60度 e~zgH\`  
    类型选择 Lambertian {@)ZXg  
    形状选择 Elliptical  XyE$0i~t  
    4/`;(*]Fv  
    波长选择默认默认波长 I{g.V|+ x  
    Power默认为1 watts Ge-Bk)6  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm px K&aY8  
    "d$~}=a[  
    LED光源设定办法 X'PZCg W  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) !9_(y~g{N  
    2wY|E<E  
    波长设定,颜色选为绿色
    `hj,rF+4  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    b~,e(D9DG  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ai sa2#  
    gPMfn:a-8  
    创建平面探测器(plane)
    F/5G~17  
    u7hu8U=  
    6) 创建分析面 )&j`5sSXcr  
    fF0i^E<  
    [A84R04_%  
    _P qq*  
    光线滤光器设置 f_S$CFa@  
    7) 执行光线追迹 &/WM:]^?0)  
    MZ,1mR  
    >z\IO  
    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。 ewk7:zS/?  
    I!Z`'1"  
    8) 优化设定 T(*,nJi~9  
    -/JEKw c  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 -|m3=#  
    /"gRyv  
    定义变量
    xyGwYv>*KO  
    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)
    c}qpmWF  
    9) 优化 /\/^= j  
    iX+8!>Q  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 <@ .e.H  
    R}0gIp=  
    f $Agcy  
    fI)XV7,X  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    CwX?%$S   
    i86:@/4~F  
    10) 光线追迹与结果分析  lrv-[}}  
    5eori8gr7  
    7_1 Iadb  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 NlEyT9  
    gS +X%  
    L K #A  
    优化后透镜的面型如下: '\#q7YjaL  
    透镜渲染效果
    =IMmtOvJ  
    QQ:2987619807
     
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