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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 <1#hX(Q  
    :=*V i`  
    本文您将会学到如下内容: N 9s+Tm  
    透镜基本参数输入; 8O_yZ ~Z4  
    优化变量与评价函数设定; CFUn1^?0  
     优化; 0YC|;`J  
     照度分析; "d`u#YmR  
    x!6<7s  
    2. 操作流程 ,n2"N5{jw  
    * ,zrg%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。 &smZ;yb|'h  
    e$Mvl=NYp\  
    Iw^Q>MrT  
    2) 创建透镜 xE{slDl  
    -Iis/Xw:  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ];'7~",Y  
    tXuf!  
    cbYQ';{  
    3) 输入透镜参数 .%!^L#g  
    oQ A,57B  
    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; EywBT  
    J0imWluhQ  
    >?#zPweA  
    r@}8TE*|P  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    \8g= Ix  
    4) 创建LED光源 ~(#iGc]7  
    I9dX\w}  
    ;XQ27,K&  
    光源类型为Random plane ; 8 C9ny}  
    光线数为10000; {9@u:(<X9  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; `(ik2#B`}  
    形状选为椭圆; a;v4R[lQ  
    0 6M?ecN  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. "%b Gw v  
    半径选择60度 $wn0oIuW  
    类型选择 Lambertian CYlS8j  
    形状选择 Elliptical uQ&> Wk  
    Wffz&pR8  
    波长选择默认默认波长 /::Y &&$f  
    Power默认为1 watts wFMw&=j  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ~4|Trz2T  
    #G_'5{V  
    LED光源设定办法 9 r&JsCc  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 0yvp>{;p  
    \ @[Q3.VX  
    波长设定,颜色选为绿色
    <s7cCpUFP  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    oh@Ha?  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane !Qf*d;wxn(  
    6`vW4]zu  
    创建平面探测器(plane)
    X# /c7w-  
    mYj)![  
    6) 创建分析面 }dHdy{$  
    hu1ZckIw?  
    8O$ LY\G  
    6(BgnH8oc  
    光线滤光器设置 74a@/'WbE  
    7) 执行光线追迹 3<xDxj 0<  
    z [ 'G"yCi  
    YRCs&tgs  
    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。 Mi{ns $B%  
    Nd+1r|e'  
    8) 优化设定 89;@#9  
    RKE"}|i +S  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 7(oA(l1V  
    4P"bOt5izR  
    定义变量
    15q^&l[Q  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    <hj2'd U  
    9) 优化 d =n{Wn{C  
    ji ./m8(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 <,rOsE6  
    7 7y+ik  
    #r]Z2Y]  
    IM7<z,*oF  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    vy7/  
    1DhC,)+D}q  
    10) 光线追迹与结果分析 AWYlhH4c?t  
    ajtH 1Z#  
    9cUa@;*1  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 =*jFaj  
    l_yF;5|?z  
    )dqNN tS  
    优化后透镜的面型如下: (3lA0e`Y  
    透镜渲染效果
    w$AR  
    QQ:2987619807
     
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