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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 ~5uNw*H  
    *'YNRM\}  
    本文您将会学到如下内容:  #U52\3G  
    透镜基本参数输入; _CJr6Evs  
    优化变量与评价函数设定; k6L373e#Q  
     优化; !>y}Xq{bm3  
     照度分析; ,R}KcZG)  
    pMp9 O/u%  
    2. 操作流程  hu(K!>{  
    \~t~R q  
    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。 -0SuREn  
    m]d6@"Z.  
    \a2oM$PX  
    2) 创建透镜 j!MA]0lTM  
    !7`=rT&  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens S1juAV=  
    b*F~%K^i$  
    7(8  
    3) 输入透镜参数 UT<b v}(J  
    q>(u>z!  
    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; Q(5:~**I  
    o>;0NF| }  
    D 2:a  
    V 1nZ M  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    q4GW=@eD  
    4) 创建LED光源 @GZa:(  
    B"8JFf}"q  
    T:%wX9W  
    光源类型为Random plane ; 5rA!VES T  
    光线数为10000; fyq] M_5  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; :.[5('  
    形状选为椭圆; JJ9e{~0 I  
    x";.gjI |g  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. a-A+.7  
    半径选择60度 2<o[@w  
    类型选择 Lambertian 1X"H6j[w  
    形状选择 Elliptical v#%>uLl  
    8wpwJs&V  
    波长选择默认默认波长 G'?f!fz;  
    Power默认为1 watts Ed&,[rC  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm XBWSO@M'  
    ym*#ZE`B!  
    LED光源设定办法 zHoO?tGf  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) JeTrMa2  
    5@>4)dk\  
    波长设定,颜色选为绿色
    aU.0dsq  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    fFZ` rPb  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane F `pyhc>1;  
    .A"T086  
    创建平面探测器(plane)
    OwiWnS<  
    v>y8s&/  
    6) 创建分析面 kk_9G -M  
    1|~#028  
    |6(qg5"  
    (ln  
    光线滤光器设置 ~b$z\|Y  
    7) 执行光线追迹 ~0[G/A$]  
    M,_^hm7  
    1f@U :<:  
    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。 o.A} ``  
    iZ.&q 6  
    8) 优化设定 $;)noYo  
    WrHgF*[  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 cfC;eRgq~  
    3h[:0W!C]  
    定义变量
    +1+A3  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    #}t 1   
    9) 优化 M89-*1  
    R(/[NvUb  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 %KJhtd"q  
    d)hzi  
    -@ UN]K  
    0.u9f`04  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    3<jAp#bE  
    ~aqT~TL_  
    10) 光线追迹与结果分析 36^C0uNdX  
    mHI4wS>()+  
    7SA-OFM  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 VeD+U~ d  
    nv_m!JG7  
    XC7Ty'#"KX  
    优化后透镜的面型如下: 0$f_or9T  
    透镜渲染效果
    N'eQ>2>O@  
    QQ:2987619807
     
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