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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 d{!zJ+n  
    6w<p1qhW  
    本文您将会学到如下内容: =L$RY2S"  
    透镜基本参数输入; 6O5E4=  
    优化变量与评价函数设定; AO$aWyI  
     优化; j@Us7Q)A(  
     照度分析; [t^%d9@t  
    LY0/\Z"N  
    2. 操作流程 jP @t!=  
    :?%_JM5U  
    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。 %4To@#c  
    u*;53 43  
    d@|j>Z  
    2) 创建透镜 '\m\$ {  
    Us9$,(3  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens =7P; /EV  
    N_!Zn"J  
    `~t$k7wm=  
    3) 输入透镜参数 CvTgtZ '  
    I(WND/&  
    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; A%M&{S'+|X  
    `|JQ)!Agx  
    ?yz}  
    5Q72.4HH  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Q^V`%+  
    4) 创建LED光源 [laX~(ND{  
    bOmM~pD  
    4sK|l|W  
    光源类型为Random plane ; ~pSD|WX  
    光线数为10000; -ap;Ul?  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; eEe8T=mD  
    形状选为椭圆; <Q-ufF85)  
    J=]w$e ?.P  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. cl7+DAE  
    半径选择60度 /C8(cVNZ  
    类型选择 Lambertian 0\}j[-`pF  
    形状选择 Elliptical ~(0Y`+gC  
    Iei4yDv ;  
    波长选择默认默认波长 M!6bf  
    Power默认为1 watts tT#Q`cB  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 8UL:C?eY  
    qV$',U*+T  
    LED光源设定办法 ?y45#Tk]  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) +Vf|YLbhJ  
    =v5(*$"pd"  
    波长设定,颜色选为绿色
    r@<;  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    't_=%^ q  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane o_*|`E  
    ~O 6~',KD  
    创建平面探测器(plane)
    {}^ELw  
    ^9b `;}).  
    6) 创建分析面 &Y=NUDt_  
    <,hBoHZSL  
    j1iC1=`ZM  
    K ;xW/7?  
    光线滤光器设置 `oz7Q(`  
    7) 执行光线追迹 ];2eIe  
    Q#r 0DWo\  
    SCH![Amq  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 Tk2kis(n  
    jh0$:6 `C  
    8) 优化设定 2nie I*[  
    mVL,J=2  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 YXg uw7%\  
    n*6s]iG V  
    定义变量
    v!U#C[a^  
    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)
    qL+y8*  
    9) 优化 4K;j:ZJ"x  
    l?1!h2z%  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 d,+n,;6Cf  
    :d2u?+F  
    XP^6*}H.*  
    "=n8PNV/ c  
    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
    yl 8v&e{  
    eo_T .q  
    10) 光线追迹与结果分析 :{ T#M$T  
    9c7 }-Go  
    +r!h*4  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 l>(G3l Iw  
    "qm>z@K  
    !Cy2>6v7  
    优化后透镜的面型如下: ge oN4  
    透镜渲染效果
    FVmg&[ .  
    QQ:2987619807
     
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