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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 ymzlRs1^Ct  
    CM~)\prks  
    本文您将会学到如下内容: mF#{"  
    透镜基本参数输入; [S*bN!t  
    优化变量与评价函数设定;  G#K=n  
     优化; eyUo67'7  
     照度分析; xy[R9_V  
    o,u-%  
    2. 操作流程 $%sOL( r  
    8wwD\1pLS  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 5]gd,&^?>  
    s_VP(Fe@K  
    L%N|8P[  
    2) 创建透镜 -4"E]f  
    gP)g_K(e  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Joe k4t&0<  
    Rsqb<+7  
    Z9TG/C,eo  
    3) 输入透镜参数 {3!v<CY'  
    *qGxQ?/  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 4Yx?75/  
    gNN{WFHQX:  
    P b2exS(  
    7pmhH%Dn$  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    A=E1S{C  
    4) 创建LED光源 ^qYJx  
    ^P\(IDJCo  
    F}.<x5I-;h  
    光源类型为Random plane ; c`AtK s)u  
    光线数为10000; h_Q9 c  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; (|"K sGl  
    形状选为椭圆; hb zU?_}  
    mq su8ti  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. vt@.fT#e  
    半径选择60度 g!cTG-bh>J  
    类型选择 Lambertian @'s^  
    形状选择 Elliptical t%V!SvT8+  
    $_% a=0  
    波长选择默认默认波长 eDgRYa9\  
    Power默认为1 watts HTvA]-AuM  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Tf<1Z{9  
    tLJ"] D1w  
    LED光源设定办法 `(.K|l}  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) |Fm(  
    Ztr,v$  
    波长设定,颜色选为绿色
    hK&jo(V  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    nB WVG  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane +r"{$'{^  
    }RDGk+x7|  
    创建平面探测器(plane)
    j0~]o})@i  
     w:#yu  
    6) 创建分析面 VW}xY  
    VkZrb2]v  
    k$j>_U? P  
    YJ3aJ^m#E  
    光线滤光器设置 @GK0j"_  
    7) 执行光线追迹 pMe'fC~*  
    "FwbhD0Gb  
    R6r'[- B2  
    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。 Ux2(Oph  
    yn)K1f^  
    8) 优化设定 (:4N#p  
    9,sj,A1  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 wKIQK!B)mF  
    ~D PjTR  
    定义变量
    ba^B$$?Bo  
    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)
    6*J`2U9Q  
    9) 优化 aqSHo2]DX9  
    g[!t@K  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 }_vE lBh6$  
    0,1:l3iu1M  
    oJA%t-&%R  
    <Wn={1Ts"  
    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
    >7[. {Y  
    4Z12Z@A#7  
    10) 光线追迹与结果分析 B"ZW.jMaI  
    ]d=SkOq  
    4C\>JGZvq  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 g"Mqh!{ FI  
     \09eH[  
    ^I*</w8  
    优化后透镜的面型如下: hy3j8?66  
    透镜渲染效果
    '/trM%<  
    QQ:2987619807
     
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