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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 4oa P"T@6  
    buM>^A"  
    本文您将会学到如下内容: "}x70q'>S  
    透镜基本参数输入; +uGP(ONY  
    优化变量与评价函数设定; #y9K-}u  
     优化; zl8\jP  
     照度分析; Y  X{  
    .LTFa.jxA  
    2. 操作流程 ZT-45_  
    8/kO9'.P  
    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'rs9v"K|  
    7;s0m0<%~  
    ORPl^n-  
    2) 创建透镜 |`D5XRVbi  
    ToXFMkwY  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens fD}]Mi:V  
    ;@-5lCvC(+  
    C%7)sLWjJS  
    3) 输入透镜参数 {|wTZ  
    -8kW!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; U &k 3  
    .Fz6+m;Z  
    U[ O!&:6  
    /ykxVCvAt  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    9l^  
    4) 创建LED光源 p`.fYW:p  
    kX .1#%Ex  
    7ofH@U  
    光源类型为Random plane ; PaI63 !  
    光线数为10000; TV>R(D3T/  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; oW1olmpp=  
    形状选为椭圆; eS%6 h U b  
    (>lqp%G~  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. CpdY)SMSL  
    半径选择60度 *8eh%3_$h  
    类型选择 Lambertian v&,VC~RN-J  
    形状选择 Elliptical mb6?$1j  
    =<uz'\Ytv%  
    波长选择默认默认波长 DmA!+  
    Power默认为1 watts x=|@AFI  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ZrT|~$*m`  
    xfQ;5n  
    LED光源设定办法 \D k^\-  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Fm~}A4  
    mpJ_VS`  
    波长设定,颜色选为绿色
    Bq =](<>>  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    sWzXl~JbF  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane #Z 5Wk  
    U1tPw`0h  
    创建平面探测器(plane)
    t7%Bv+Uo  
    j|8{Vyqd  
    6) 创建分析面 X"59`Yh  
    7#*CWh1BNO  
    \V\ET  
    %pKs- n`  
    光线滤光器设置 *"L:"i`*$  
    7) 执行光线追迹 \>k#]4@rp  
    qiJ;v1  
    T1 .@Tbbt  
    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。 bv"({:x  
    .tZ$a_O  
    8) 优化设定 !Bbwl-e`  
    .y/?~+N^  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 "Z?":|%7  
    itMc!bUQ  
    定义变量
    } +Z;zm@/6  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    KAEpFobYo  
    9) 优化 3ZZI1_j  
    "2j~3aWj  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 }eK*)  
    v xZUtyJfe  
    ;8kfgp M_  
    < VsZ$  
    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
    FJ. :*K[  
    #Jb$AA! z  
    10) 光线追迹与结果分析 -<.NEV  
    f}d@G/L  
    (Gs g+c   
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 zOp"n\  
    N=x,96CF  
    3Or3@e5r  
    优化后透镜的面型如下: j* ja)  
    透镜渲染效果
    JYU Ks~Qt  
    QQ:2987619807
     
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