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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 a!SiX  
    gg/-k;@ Rf  
    本文您将会学到如下内容: QL/(72K  
    透镜基本参数输入; bWS&Yk(  
    优化变量与评价函数设定; U>SShpmZA  
     优化; @4C% +-  
     照度分析; z6P$pqyF  
    y<3-?}.aZ  
    2. 操作流程 =%O6:YM   
    m7V/zne  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 aO[w/cGQ  
    DfD&)tsMQ  
    >6-`}G+|  
    2) 创建透镜 H41?/U,{  
    ;;t yoh~t  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 4"ZP 'I;  
    nFCC St$  
    (mB&m@-N  
    3) 输入透镜参数 V Q@   
     /maJtX'  
    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; {S \{Ii6  
    9=tIz  
    G*MUO#_iuh  
    +`0k Fbx  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ^7*11%Q  
    4) 创建LED光源 r;2^#6/Z  
    (WJRi:NP?  
    3}1u\(Mf  
    光源类型为Random plane ; M _f:A  
    光线数为10000; NxY#NaE:?4  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 8,%^ M9zBP  
    形状选为椭圆; cjY-y-vO  
    @HCVmg:  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. !< ";cw(q  
    半径选择60度 kD%( _K5  
    类型选择 Lambertian >U>(`r*  
    形状选择 Elliptical 5tk AFb4P  
    r6qj7}\  
    波长选择默认默认波长 sP~<*U.7  
    Power默认为1 watts ?V=ZIGj  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm +sA2WK]  
    q`-N7 ,$T  
    LED光源设定办法 U)gH}0n&  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) b%`1cV  
    q;CiV  
    波长设定,颜色选为绿色
    B9 uoVcW  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    0d&6lqTo  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane t{kG<J/l  
    G` A4|+W"  
    创建平面探测器(plane)
    RqrdAkg  
    AT3Mlz~7#  
    6) 创建分析面 ND;#7/$>  
    A/s?x>QA  
    fr3d  
    +6\Zj)  
    光线滤光器设置 " 8MF_Gu):  
    7) 执行光线追迹 \8cx6 G'  
    *)Zdz9E'1(  
    vE?G7%,  
    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。 9A=,E&  
    O>,e~#!  
    8) 优化设定 n>YKa)|W`  
    `^&OF u ee  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 o*H<KaX  
    t{96p77)=  
    定义变量
    +0Y&`{#Z  
    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)
    H{wl% G  
    9) 优化 ?tbrbkx  
    QWYJ *  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ~>|ziHx  
    }}~|!8  
    tD)J*]G  
    e"<OELA  
    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
    |{ip T SH  
    y N-9[P8C  
    10) 光线追迹与结果分析 {wKB;?fUvk  
    7. oM J  
    k,*XG$2h  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 4r}51 N\  
    (9a^$C*  
    @ 6vIap|  
    优化后透镜的面型如下: XL ^GZ  
    透镜渲染效果
    M= (u]%\  
    QQ:2987619807
     
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