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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 2xUgM}e  
    ?c8( <_I+  
    本文您将会学到如下内容: \)6AzCq  
    透镜基本参数输入; n2_;:=  
    优化变量与评价函数设定; "J*>g(H53  
     优化; ?v:FGO  
     照度分析; }l}_'FmQ  
    gB%"JDn8  
    2. 操作流程 _PGd\>Ve  
    UlNiH  
    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。 -Ju;i<  
    +BO kHXk1  
    `t9k!y!GV  
    2) 创建透镜 Z0v?3v}9^  
    LN.*gG l  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Cb|1Jtb  
    o\><e1P  
    $y.0h(  
    3) 输入透镜参数 @d^DU5ats>  
    vgDpo@fz8  
    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; O8>&J-+2  
    Jqgm>\y  
    1R yE8DdP  
    AEx VKy  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    -{C Gn5]_#  
    4) 创建LED光源 t_16icF9U  
    h {zb)'R  
    )}"`$6:k`  
    光源类型为Random plane ; ai?N!RX%H  
    光线数为10000; SHB'g){P  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Z5F#r>>`  
    形状选为椭圆; V )UtU L  
    IG\Cj7{K^  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. @PLJ)RL  
    半径选择60度 {98e_z w  
    类型选择 Lambertian Q {~$7J  
    形状选择 Elliptical \et2aX !  
    5}_=q;sZ  
    波长选择默认默认波长 j+3rS  
    Power默认为1 watts L<iRqayn  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm XHdhSFpm  
    IC8%E3  
    LED光源设定办法 ypGt6t(;  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) =-r); d  
     /d!  
    波长设定,颜色选为绿色
    fE)o-q6Z  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ]xoG{%vgb  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane XjP;O,x  
    @TXLg2  
    创建平面探测器(plane)
    B/;'D7i|S  
    %K=_  
    6) 创建分析面 @x743}Y\  
    ZQ*Us*9I  
    a]%s ks  
    ":s_ O.  
    光线滤光器设置 `$6~QLUf  
    7) 执行光线追迹 j`$$BVZ  
    Y6)o7t  
    [eOv fD  
    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。 uPYH3<  
    q~W:W}z  
    8) 优化设定 )u=W?5%=}  
    mW{>  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 T,>L  
    WK7?~R%rq  
    定义变量
    q TN)2G  
    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)
    R1w5,Zt  
    9) 优化 jf)l; \u  
    >}O}~$o  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 -TG ="U  
    {i8 zM6eC  
    gJrWewEe  
    3/ }  
    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
    ^eO/?D8~h  
    p nI=  
    10) 光线追迹与结果分析 f^u-Myk  
    GQCdB>   
    iI7ocyUv  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 NsM`kZM4H  
    [ >\|QS|  
    t:vBVDkD  
    优化后透镜的面型如下: Ov?J"B'F  
    透镜渲染效果
    %-.;sO=g  
    QQ:2987619807
     
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