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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 g-u4E^,*|  
    Wwr  
    本文您将会学到如下内容: 6#qt%t%?D  
    透镜基本参数输入; >[nR$8_J-l  
    优化变量与评价函数设定; GJU9[  
     优化; rf`xY4I\  
     照度分析; k}qCkm27  
    Vo.~1^  
    2. 操作流程 X(.[rC>  
    amX1idHo^  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 OZz!8-|wE  
    e^x%d[sU  
    ^ rUq{  
    2) 创建透镜 iweT @P`  
    RE D@|[Qh  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens z;/8R7L&  
    8X278^ #  
    xoGrXt9&  
    3) 输入透镜参数 darbL_1  
    Z.x]6  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 9x8Vsd  
    H;q[$EUNb  
    Bga4kjfmk  
    i\DU<lD5VN  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    q"S,<I<f  
    4) 创建LED光源 z[O*f#t  
    nZ#u#V  
    -okq= 9  
    光源类型为Random plane ; iTT%_-X-  
    光线数为10000; Dbq/t^  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,q7FK z{  
    形状选为椭圆; ;+#Nb/M  
    <%rm?;PBl  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6-g>(g   
    半径选择60度 7fSNF7/+  
    类型选择 Lambertian R7!v=X]i  
    形状选择 Elliptical 5~im.XfiVx  
    B%k C>J  
    波长选择默认默认波长 JL{fW>5y|  
    Power默认为1 watts kCoE;)y$  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm /eXiWasQ  
    ^Oeixi@f  
    LED光源设定办法 YU)%-V\  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) s1#A0%gx  
    ;O{bF8 U  
    波长设定,颜色选为绿色
    ]>*VEe}hJ  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Dsc0 ;7~6  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane kt\,$.v8  
    9k6/D.Dz  
    创建平面探测器(plane)
    W,H=K##6<  
    .n4{xQo,EJ  
    6) 创建分析面 7zA+UWr  
    l]Xbd{  
    fE&s 6w&  
    4sRg+mMI  
    光线滤光器设置 ocMTTVo  
    7) 执行光线追迹 Z#(Y%6[u  
    Gm9  
    )R?uzX^qf  
    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。 .3VL  
    ],~[^0  
    8) 优化设定 m,62'  
    V"2 G  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 bb\XZ~)F  
    dTu*%S1Z  
    定义变量
    $>uUn3hSx\  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    j!oX\Y-:&  
    9) 优化 A:2CP&*  
    + ZiYl[_|  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 #R31V QwK5  
    9HiyN>(  
    gd#?rc*f<3  
    2@pEiq3  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    o"L8n(\  
    ad47 42  
    10) 光线追迹与结果分析 h8Oj E$ H  
    >"b\$",~6  
    w^ofH-R/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ePIN<F;I  
    a.JjbFL  
    V EsM  
    优化后透镜的面型如下: 9n_Rk W5g  
    透镜渲染效果
    =ud~  
    QQ:2987619807
     
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