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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 <fZ?F=  
    3Y L  
    本文您将会学到如下内容: Ub(8ko:8$  
    透镜基本参数输入; /|)VO?*D  
    优化变量与评价函数设定; g?}$"=B   
     优化; +p:?blG  
     照度分析; kwcH$w<I  
    z`?{5v -Qs  
    2. 操作流程 Gl4(-e'b  
    n{b(~eL?  
    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。 BkH- d z  
    }Sxuc/%:  
    6<uJ}3  
    2) 创建透镜 l\?HeVk^  
    _4#8o\  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens {x-iBg9#l2  
     *b$8O  
    &yQilyU{V  
    3) 输入透镜参数 tfSY(cXg'T  
    (eG9b pqr  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; =&5^[:ksB  
    |<Cz#| ,q  
    ,vxxp]#5  
    t,YnweH  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    DaA9fJ7a   
    4) 创建LED光源 Mdj?;'Yv  
    rzR=% >  
    p}b:(QN~m  
    光源类型为Random plane ; TjU g8k  
    光线数为10000; XL`*T bx  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; *FINNNARB  
    形状选为椭圆; pd3=^ Zi  
    2/T4.[`t  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. C\Y%FTS:  
    半径选择60度 ??'>kQ4  
    类型选择 Lambertian zq:+e5YT?T  
    形状选择 Elliptical &gP/<!#  
    :c*_W /  
    波长选择默认默认波长 ?yfw3s  
    Power默认为1 watts x)wlp{rLf  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Y<x;-8)*  
    xrXfLujn%  
    LED光源设定办法 i gyTvt!  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ja<!_^h=At  
    Ih&rXQ$  
    波长设定,颜色选为绿色
    i;CVgdQ8  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    c}QWa"\2n  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane EJ%Kr$51K  
    kF1Tg KSd  
    创建平面探测器(plane)
    Z4"SKsJT/>  
    E#0_y4  
    6) 创建分析面 $jc&Tk#  
    K5h2 ~  
    Q^B !^_M  
    c,v?2*<  
    光线滤光器设置 ;$VQRXq  
    7) 执行光线追迹 \8KAK3i'  
    l{2Y[&%  
    +K@wh  
    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。 /"f4aF[  
    8Hdm(>  
    8) 优化设定 vFz#A/1  
    &e-MOM2&  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 dr54 D  
    y{ ?wxg9  
    定义变量
    aw3 oG?3I  
    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)
    eB]R<a60  
    9) 优化 T> !Y-e.q  
    "1-gMob  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 +s`HTf  
    :c_>(~  
    77]6_  
    gf&\)"  
    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
    8B*XXFy\  
    ^z _m<&r  
    10) 光线追迹与结果分析 0- =PP@W  
    iB1+4wa  
    ?}n\&|+  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 wqZ*$M   
    [yEH!7  
    >U.f`24  
    优化后透镜的面型如下: 3SeM:OYq]s  
    透镜渲染效果
    G2,9$8qE  
    QQ:2987619807
     
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