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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 :?TV6M  
    %-dGK)?  
    本文您将会学到如下内容： M;OYh  
    透镜基本参数输入； i || /=ai  
    优化变量与评价函数设定； ]pt @  
     优化； MX34qJ9k  
     照度分析； =uH`EkY:  
    %K%z<R8  
    2. 操作流程 n| %{R|s  
    V2*b f`/V  
    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。 Hd:ZE::Q'#  
    l"Css~^  
    *\>7@r[%5  
    2) 创建透镜 Msf yI B  
    R] dB Uu  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens  `@p*1  
    I'!KWpYJT  
    4 ClW*l  
    3) 输入透镜参数 1+]e?  
    CA3.fu3(p  
    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； #Jn_"cCRLx  
     ~7*HZ:.  
    gaJS6*P#  
    +um; eL7  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    3wK)vW  
    4) 创建LED光源 yF*JzE 7,  
    tY7u\Y;^  
    CyE.q^Wm  
    光源类型为Random plane ; (C!fIRY  
    光线数为10000； OS3J,f}<=  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； 9QpKB c  
    形状选为椭圆； p7z#4 GW  
    #2pgh?  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2oN lQiE_  
    半径选择60度 ZnQnv@{8 l  
    类型选择 Lambertian  Z/64E^  
    形状选择 Elliptical >IRo]-,  
    HLS^Ga,(  
    波长选择默认默认波长 8!1o,=I$  
    Power默认为1 watts 7|2:;5:U  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm a+Q)~13  
    )%Y$F LB  
    LED光源设定办法 4X^0:.bT&  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） NY_Oo!)3  
    /q]WV^H  
    波长设定,颜色选为绿色
    *d@}'De{8  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    zFOX%q  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Na#2sb[)  
    |/q*Fg[f  
    创建平面探测器(plane)
    1j}o. 0\  
    /GEqU^ B  
    6) 创建分析面 zj8;ENhEI  
    \PL92HV  
    ?g9CeeH*  
     &vLZj  
    光线滤光器设置 R(csJ4F  
    7) 执行光线追迹 Y*4\K%e(  
    r8@:Ko= a  
    0O[q6!&]  
    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'W &gkb9  
     ZM<1;!i  
    8) 优化设定 q+SDJ?v  
     %e3lb<sv6  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 JBuorc  
    y1P?A]v  
    定义变量
    B [03,zVf  
    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)
    55hJRm3  
    9) 优化 ?onZ:s2  
     z]tvy).  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 F> ..eK  
    ww=< =  
    :I1bGa&I  
    r0_3`; H  
    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
    YckexfL  
    tk~7>S  
    10) 光线追迹与结果分析 GX(p7ZgB2  
    ([s2F%S`@  
    16x M?P  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 >:8GU f*  
    }Vg &9HY  
    aY6]NpT  
    优化后透镜的面型如下： bD=_44I  
    透镜渲染效果
    sA:0b5_a  
    QQ：2987619807
     
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