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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 ZK p9k6  
    7~2c"WE  
    本文您将会学到如下内容: Mr6q7  
    透镜基本参数输入; %~$coZY^  
    优化变量与评价函数设定; (ibj~g?U,  
     优化; 4;D>s8dgG  
     照度分析;  Bl1^\[#  
    4Y `=`{Q  
    2. 操作流程 y|Vwy4tK9  
    jM'(Qa  
    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。 P3op1/Np  
    Vu1swq)l  
    hvo7T@*'  
    2) 创建透镜 r' E|6_0  
    3Q\k!$zq  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens _p^&]eQ+k#  
    2Cgq&\wS  
    ul!e!^qwx  
    3) 输入透镜参数  57`*5X  
    <#%kmYSL  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; FesUE_L2$  
    l1uv]t <  
    I\WBPI  
    kBr?Q  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ';iLk[  
    4) 创建LED光源 ;/s##7qf  
     <R.Ipyt.  
    'eDV-cB  
    光源类型为Random plane ;  \s^4f#  
    光线数为10000; <S@XK%  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; -hpC8YS  
    形状选为椭圆; =?oYEO7  
    %XiF7<A &  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m$!Ex}2  
    半径选择60度 *DS>#x@3*i  
    类型选择 Lambertian OkfnxknZ|  
    形状选择 Elliptical C]GW u~QF  
    7rSads  
    波长选择默认默认波长 yDmx)^En  
    Power默认为1 watts ]3&BLq  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm "R % 3v.Z  
    Kk|4  
    LED光源设定办法 )FSa]1t;x  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) \@F~4,VT  
    1!p7N$QR  
    波长设定,颜色选为绿色
    ||^+(  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    -]!zj#&  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ;!Q}g19C  
    "Kc1@EX=  
    创建平面探测器(plane)
    \I+#M-V  
    }+dDGFk  
    6) 创建分析面 /?_5!3KJ  
    -v &  
    ds "N*\.  
    l invK.Lf  
    光线滤光器设置 s MNhD/bb  
    7) 执行光线追迹 1T/ 72+R0  
    Q1^kU0M}  
    #Zj3SfU~`  
    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。 >})W5Y+  
    :>3/*"vx?G  
    8) 优化设定 Xcw 6mpLt  
    mT&?DZ9<  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 y$`@QRW  
    t*(buAx  
    定义变量
    C|-QU  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    \SyG#.$  
    9) 优化 :O/QgGZN$  
    &[qJ=HMm I  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 T))F r:  
    qj:\ )#I  
    {jOV8SVL  
    =BroH\  
    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
    SK t&BnW  
    $9rQ w1#e  
    10) 光线追迹与结果分析 &b9bb{y_$K  
    |?<^4U8  
    aU?HIIA  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 |DkK7gw  
    u )k Q*&  
    6)[gF 1  
    优化后透镜的面型如下: H C(7,3  
    透镜渲染效果
    O%*:fd,o-  
    QQ:2987619807
     
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