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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 v@8S5KJ  
    +7Yu^&  
    本文您将会学到如下内容: {ITv&5?>  
    透镜基本参数输入; tu\mFHvlg  
    优化变量与评价函数设定; iOT)0@f'  
     优化; r^$\t0h(U8  
     照度分析; Ue(r} *  
    E'5Ajtw;  
    2. 操作流程 2Co@+I[,4&  
    3{N\A5 ~  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 "~u_\STn <  
    iQt!PMF.  
    M@|w[ydQG  
    2) 创建透镜 HWqLcQ d:P  
    AG]W O8f)  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens >']+OrQH  
    &Hv;<  
    z|ves&lRa  
    3) 输入透镜参数 f1A_`$>  
    ]Ap`   
    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; 6wPeb~{  
    BBcj=]"_  
    (nLKQV 1  
    0pD W _  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    z^r |3;  
    4) 创建LED光源 zK=dzoy  
    tWm>j  
    B={/nC}G~  
    光源类型为Random plane ; @0$}? 2  
    光线数为10000; ~z5@V5 z  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; lr WLN  
    形状选为椭圆; @%c81rv?  
    r*chL&7  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. + 3h`UF  
    半径选择60度 GR<c=   
    类型选择 Lambertian Qm< gb+  
    形状选择 Elliptical hyfR9~  
    ~ FGe ~  
    波长选择默认默认波长 \<ZLoy_  
    Power默认为1 watts 7F9;Su3.  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm %swR:Bv  
    e&0NK8&#+  
    LED光源设定办法 V$(/0mQV(  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) l7z 6i*R  
    GMb(10T`  
    波长设定,颜色选为绿色
    g5y;?fqJ  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Z'Q*L?E8M  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane s"i~6})K<$  
    B oqJ   
    创建平面探测器(plane)
    n+HsQ]z.  
    aVwH  
    6) 创建分析面 Ea4_Qmn  
    qgx?"$ Z  
    x` 2| }AP(  
    X D)  8?  
    光线滤光器设置 SauH>  
    7) 执行光线追迹 dCeX}Z  
    pj!:[d  
    T1W:>~T5#  
    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。 KXf<$\+zO  
    A "S/^<  
    8) 优化设定 !,Nwts>m  
    WS:5MI,OL  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 mibpG9+d  
    DK6? E\<  
    定义变量
    =1Z;Ma<;  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    FW#P*}#  
    9) 优化 44HiTWQS?l  
    ]CX[7Q+'  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 PK 4`5uT  
    pjw aL^  
    7J|&U2}c  
    O4L#jBa+  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    pzhl*ss"6  
     )\ZzTS  
    10) 光线追迹与结果分析 Cqx v"NN  
    .<#ATFmY  
    Bu3T/m  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 UXH"si:  
    9JshMo  
    \:v$ZEDJ>  
    优化后透镜的面型如下: a}gk T]  
    透镜渲染效果
    }gGkV]  
    QQ:2987619807
     
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