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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 @dx$&;w  
    nht?58  
    本文您将会学到如下内容: J.^%VnrFO9  
    透镜基本参数输入; $:D-dUr1  
    优化变量与评价函数设定; NT&sk rzW  
     优化; %e|.a)78  
     照度分析; >hsvRX\_ `  
    Gbrc!3K2  
    2. 操作流程 . \:{6_  
    u#r[JF9LP  
    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。 U,2H) {l/  
    Lx#CFrLQ*  
    T(2*P5%&  
    2) 创建透镜 8^>qzaf 8  
    CP"  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens LL"c 9jb4z  
    ,wPvv(b]a  
    *j"u~ N F  
    3) 输入透镜参数 |];f?1  
    iz @LS  
    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; yirQ  
    .5K}R<  
    u/>+cT6}  
    ?4A$9H  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    (dgBI}Za  
    4) 创建LED光源 ~D1&CT#s  
    5%1a!M M M  
    ~us1Df0bp  
    光源类型为Random plane ; yZcnky  
    光线数为10000; 3Eu;_u_  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; PRQEk.C  
    形状选为椭圆; ZW)_dg9  
    #[$zbZ(I>:  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. NL} Q3Vv1.  
    半径选择60度 =s5g9n+7  
    类型选择 Lambertian HBp$   
    形状选择 Elliptical |Ta-D++]'  
    Cyu= c1D;  
    波长选择默认默认波长 R?L? 6~/q  
    Power默认为1 watts %]1.)j  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 0LD$"0v/C3  
    %(YU*Tf~  
    LED光源设定办法 Wkj0z ]]?  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) CD:$22*]  
    YQ$EN>.eO  
    波长设定,颜色选为绿色
    V(c>1xLlz  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    G%FLt[  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane i2&I<:  
    4157!w'\y  
    创建平面探测器(plane)
    " .<>(bE  
    7Adg;  
    6) 创建分析面 (T 8In  
    U"L 7G$  
    \h48]ZjC`  
    4];<` %  
    光线滤光器设置 $rV4JROb  
    7) 执行光线追迹 &@[pJ2  
    2m{d>  
    =;A >1g$  
    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。 #w6ty<b;  
    WNo7`)Kx  
    8) 优化设定 ec3zoKtV  
    `W9~u: F  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 X`Jo XNqm  
    k(ho?  
    定义变量
    K=N8O8R$y  
    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)
    $eiW2@  
    9) 优化 !=bGU=^  
    nI7v:h4  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 G(;R+%pu  
    ?d' vIpzO!  
    ?A]/ M~3B  
    WG]`Sy  
    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
    'PWX19  
    JA2oy09G  
    10) 光线追迹与结果分析 u2 t=*<X  
    Dn[uzY6  
    MN^d28^/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 76(/(v.x  
    6`WI S4  
    Uu[dx}y  
    优化后透镜的面型如下: AwtiV-w  
    透镜渲染效果
    )<(3 .M  
    QQ:2987619807
     
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