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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 正序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 @9AK!I8f  
    a<CJ#B2K  
    本文您将会学到如下内容: Va-.  
    透镜基本参数输入; H"b}lf  
    优化变量与评价函数设定; ]_js-+w6  
     优化; w f""=;  
     照度分析; Nc_Qd4<[@G  
    h8 !(WO!  
    2. 操作流程 iF^    
    2t}^8  
    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。 \R|qXB $  
    :8LK}TY7  
    ?' /#Gt`  
    2) 创建透镜 `gE_u  
    Mh@RO|F  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens N_o|2  
    L43]0k  
    XY)I~6$Y  
    3) 输入透镜参数 LB\+*P6QM  
    z/P^Bx]r  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; qBF}-N_  
    #!7b3>}  
    g$T% C?  
    \F8 :6-  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    f\X7h6k8{  
    4) 创建LED光源 W%P$$x5&  
    X*< !_3  
    Lgrpy  
    光源类型为Random plane ; 5c 69M5  
    光线数为10000; %d^ =$Q  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; \rSofn#c  
    形状选为椭圆; H$!sK  
    7*(K%e"U  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. z|v/h UrD  
    半径选择60度 zOn% \  
    类型选择 Lambertian 8c<OX!  
    形状选择 Elliptical q vGP$g  
    A&UGr971  
    波长选择默认默认波长 W.7XShwd*2  
    Power默认为1 watts %ou@Y`  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ppR; v  
    b@ OF  
    LED光源设定办法 UI_u:a9Q/  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) fK10{>E1  
    0I7 r{T  
    波长设定,颜色选为绿色
    .9$ 7 +  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    6g 5Lf)yG  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane k*|WI$  
    >vZ^D  
    创建平面探测器(plane)
    c3!YA"5  
    @ayrI]m#>,  
    6) 创建分析面 LDY k\[81  
    =@s{H +  
    LLd5Z44v  
    VskdC?yIp  
    光线滤光器设置 8Uoqj=5F  
    7) 执行光线追迹 P$Fq62;}r4  
    gh<2i\})'  
    Y~P* !g  
    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。 XG8UdR|  
    XpT+xv1`;  
    8) 优化设定 cjc1iciZ  
    YjzGF=g#  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 6GsB*hW  
    e6 a]XO^  
    定义变量
    \PM5B"MDZ  
    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)
    18AlQ+')?w  
    9) 优化 U@"f(YL+"  
    *4O9W8Qz  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 8=WX`*-uH  
    FV5~sy  
    U^d!*9R  
    hZ UnNQ  
    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
    bxvpj  
    qqr]S^WW  
    10) 光线追迹与结果分析 KpfQ=~'  
    sO 0j!;N  
    df7 xpV  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 .aD=d\  
    b&I{?'"%8  
    :za:gs0  
    优化后透镜的面型如下: ]udH`{]  
    透镜渲染效果
    j[Oh>yG  
    QQ:2987619807
     
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