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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 S}VN(g  
    >7)QdaB  
    本文您将会学到如下内容: 7xM4=\~OG  
    透镜基本参数输入; 1Q=L/k eP  
    优化变量与评价函数设定; _>a`dp.19  
     优化; Adet5m.|[8  
     照度分析;  #]QS   
    *Kpw@4G   
    2. 操作流程 )6BySk  
    sOVpDtZ]LR  
    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。 qo}yEl1  
    ~$ Po3]{s  
    ^hsr/|  
    2) 创建透镜 U# IPYyV  
    y<*\D_J  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens mq}UUk@  
    r"7 PSJ  
    U\W$^r,  
    3) 输入透镜参数 zJh!Q**  
    mhM;`dl  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ul b0B"  
    oB@)!'  
    MR: H3  
    |z8_]o+|r1  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ;dtA-EfOZ  
    4) 创建LED光源 Vx:uqzw#  
    dKP| TRd  
    Zl>wWJ3y  
    光源类型为Random plane ; V lkJ$f5l  
    光线数为10000; $m-C6xC/  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; (#x&Y#5  
    形状选为椭圆; YzJWS|]  
    [vz2< genn  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. S|;}]6p  
    半径选择60度 3''Uxlo\  
    类型选择 Lambertian w11L@t[5W8  
    形状选择 Elliptical xSO5?eR"u  
    8Ht=B,7T  
    波长选择默认默认波长 <;@E .I\N  
    Power默认为1 watts zsj]WP6 j  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm :^qUr`)  
    ?=1i:h  
    LED光源设定办法 >s!k"s,  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 6;@:/kl t  
    _,v>P2)  
    波长设定,颜色选为绿色
    +;)Xu}  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    }A[5\V^D*  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane R&:Qy7"  
    7<L!" 2VB  
    创建平面探测器(plane)
    ~eS/gF?  
    zG c ]*R  
    6) 创建分析面 zTl,VIa3p  
    |Bv,*7i&  
    $VP\Ac,!  
    i7rk%q  
    光线滤光器设置 a1ps'^Qhh  
    7) 执行光线追迹 X)= m4\R  
    Su[(IMw  
    B/mfm 7  
    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。 {%RwZ'  
    &os:h] C  
    8) 优化设定 |9BX  ~`{  
    c>! ^\  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 <]_[o:nOP  
    D{q r N6g#  
    定义变量
    ]3 Ibl^J  
    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)
    /n:Q>8^n'W  
    9) 优化 \@T;/Pj{[  
    e2>AL  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $Y\7E/T  
    P)hGe3  
    ~]9EhC'l  
    ah(k!0PV  
    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
    kw7E<aF!  
    &m]jYvRc  
    10) 光线追迹与结果分析 $" =3e]<  
    J/,m'wH  
    T.B7QAI. H  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 [r9HYju =  
    &' y}L'  
    b`Jsu!?{  
    优化后透镜的面型如下: NO/5pz}1  
    透镜渲染效果
    7{k?" NF  
    QQ:2987619807
     
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