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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 egQB!%D  
    #ra"(/)  
    本文您将会学到如下内容: K.3)m]dCl  
    透镜基本参数输入; 533n z8&9@  
    优化变量与评价函数设定; x'IVP[xh`A  
     优化; o!:V=F  
     照度分析; X(s HFVU+  
    wdS4iQD  
    2. 操作流程 lAjP'(  
    q@K8,=/.#  
    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。 O?`=<W/R  
    A+3,y<j\  
    c@H_f  
    2) 创建透镜 pxm{?eBz  
    R@*mMWW,  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 0($@9k4!/  
    lmmB=F  
    Vl=!^T}l+  
    3) 输入透镜参数 @JJ,$ ?  
    Axb,{X[6g  
    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;  zxN,ys  
    :cDhqBMNr`  
    yCznRd}J  
    Ik{[BRzUgt  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    8 MUY  
    4) 创建LED光源 fL^+Qb}  
    zadn`B#2  
    l!r2[T]I@7  
    光源类型为Random plane ; J<K- Yeph  
    光线数为10000; $|J16tW  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,3 !D(&  
    形状选为椭圆; \#1*r'V8  
    P .I <.e  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. tG!ApL  
    半径选择60度 21(8/F ~{  
    类型选择 Lambertian &.dC%  
    形状选择 Elliptical "ecG\}R=  
    y"N7r1Pf  
    波长选择默认默认波长 )=,%iL -  
    Power默认为1 watts 2hZ>bg  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Ql~9a [8T~  
    =E{e|(1+u  
    LED光源设定办法 #jY\l&E  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 8:W," "  
    *g0}pD;r  
    波长设定,颜色选为绿色
    82w;}(!  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    $U3|.4  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 7Jm&z/  
    IZr~h9  
    创建平面探测器(plane)
    4J#F;#iA  
    9VqE:c /  
    6) 创建分析面 3Z,J &d`[  
    uJBs3X  
    . X  (^E  
    x#wkODLqi  
    光线滤光器设置 rL{3O4O  
    7) 执行光线追迹 "EA6RFRD  
    $f++n5I  
    Z )Imj&;  
    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。 nIRJ5|G(  
    608}-J=3#  
    8) 优化设定 $-HP5Kj(k-  
    J<p.J3I  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 JnC$}amr  
    r>!$eqX_  
    定义变量
    />wM#)o2  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    zWN/>~}U \  
    9) 优化 H C %tJ:G  
    v|\<N!g  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 " Bz\<e&u  
    E5^P*6c(  
    )@vhqVv?  
    z%lu%   
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    Se0!-NUK0  
    [C8lMEV~  
    10) 光线追迹与结果分析 }OQaQf9V{  
    1z .  
    |E%i t?3M  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 d|P,e;m-  
    kAu-=X  
    Ry$zF~[   
    优化后透镜的面型如下: {}sF ?wZf  
    透镜渲染效果
    kIC $ai6.  
    QQ:2987619807
     
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