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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 U*Pi%J  
    :S{+|4pH  
    本文您将会学到如下内容: v"smmQZik  
    透镜基本参数输入; ?!kPW^gD  
    优化变量与评价函数设定; . vQCX1V(  
     优化; 6}e"$Ee}9  
     照度分析; fwi( qx1=}  
    `}f wR  
    2. 操作流程 +0WI;M4i  
    fRd^@@,[  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 '#0'_9}  
    )}jXC4  
    *f$wmZ5A  
    2) 创建透镜 F]~>qt<ia  
    &\GB_UA  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens }W k!):=y  
    (lVHKg&U[  
    2N:|BO>  
    3) 输入透镜参数 <Xr {1M D  
    P ||:?3IH  
    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; [Dq!t1  
    r .b!3CoQ  
    rSvQarT  
    Th)Z?\8zk  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    J M,ndl  
    4) 创建LED光源 nB1[OB{  
    Sq,x57-  
    -(]s!,  
    光源类型为Random plane ; 8/dx)*JCq  
    光线数为10000; WD7IF+v  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; td#B$$[  
    形状选为椭圆; &z(E-w/S  
    /&#Gh?z  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Qs5^kddz=  
    半径选择60度 69$[yt>KYz  
    类型选择 Lambertian OWRT6R4v  
    形状选择 Elliptical CQx#Xp>=s  
    @H^Yf  
    波长选择默认默认波长 a.yCd/  
    Power默认为1 watts _c 4kj  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm $Dm2>:Dmt  
    'dstAlt?  
    LED光源设定办法 $ kA'9Y  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) EBX+fzjQo  
    Z4 +6'  
    波长设定,颜色选为绿色
    A+&^As2  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    M_wj>NXZ  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane |99/?T-QW  
    0//?,'.  
    创建平面探测器(plane)
    ROyG+dUy  
    +I {ZW}rA  
    6) 创建分析面 F5|6*K  
    ^"e|)4_5\  
    uoM;p'  
    {T^"`%[   
    光线滤光器设置 )oRF/Xx`g  
    7) 执行光线追迹 0 xUw}T6  
    x"9e eB,  
    N:]71+  
    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。 M6 W {mek  
    <:mV^tK  
    8) 优化设定 W'BB FG  
    F?wfh7q  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 {WE1^&Vk-}  
    Pde|$!Jo  
    定义变量
    q*|H*sS  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    _qq> 43  
    9) 优化 .S l{m[nV8  
    Nm.H  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 iz&$q]P8  
    xV_,R'l  
    D+Ke)-/  
     jIMT&5k  
    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
    \{HbL,s  
    zq=X;}qYj  
    10) 光线追迹与结果分析 E,S[3+  
    OO Hw-MW  
    F3XB};  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 "%o,P/<X  
    H\Y5Fd9)  
    (aAv7kB&  
    优化后透镜的面型如下: ;#F/2UgHB  
    透镜渲染效果
    "0Wi-52=V  
    QQ:2987619807
     
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