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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 A>yU0\A  
    EE!}$qOR  
    本文您将会学到如下内容: `NsjtT'_  
    透镜基本参数输入; 'RK"/ZhqE  
    优化变量与评价函数设定; fo@^=-4A-  
     优化; S13cQ?4  
     照度分析; oY18a*_>M1  
    A]/o-S_  
    2. 操作流程 -[V-f> :  
    ump~)?_B  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 "n!yK  
    cqNK`3:.j  
    (8JU!lin  
    2) 创建透镜 ~.m<`~u  
    m.e]tTe  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens vjGQ!xF  
    )#}>,,S  
    -1g :3'% P  
    3) 输入透镜参数 fe?Z33V  
    `Z?wj@H1`  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Nz,yd%ua  
    iEr,ly  
    kz"uTJK  
    e<L@QNX  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    >1~ /:DJ  
    4) 创建LED光源 e`D}[G#  
    hArY$T&MB  
    |7s2xRc  
    光源类型为Random plane ; W7i|uTM  
    光线数为10000;  }vd*eexA  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 'YNaLZ20  
    形状选为椭圆; aLJm%uW6m&  
    x *eU~e_jP  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 7;"0:eX  
    半径选择60度 [. 5m}V  
    类型选择 Lambertian /d8o*m'bu!  
    形状选择 Elliptical u epyH  
    ff"wg\O4  
    波长选择默认默认波长 n +~Dc[  
    Power默认为1 watts g`7XE  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm f!Q\M1t)  
    n|SV)92o1  
    LED光源设定办法 #%0V`BS7n  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) <uH8Fivb  
    z^gJy,T  
    波长设定,颜色选为绿色
    E9HMhUe  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    NO"PO @&Wk  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane *eVq(R9?T  
    EdJL&*  
    创建平面探测器(plane)
    a&y^Ps6=  
    [I $+wWW_  
    6) 创建分析面 k*.]*]   
    RU)35oEV|  
    \oQ]=dDCd%  
    yBIlwN`kB  
    光线滤光器设置 5,RUPaE  
    7) 执行光线追迹 UkV?,P@l  
    <qCa 9@Ea  
    qS!r<'F3dP  
    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。 n/H OP  
    Qw5nfg3T  
    8) 优化设定 3dShznlf_*  
    (L_-!=e  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 NWBYpGZx  
    ^[L(kHOGzk  
    定义变量
    ;SR ESW  
    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)
    $Gn.G_"v  
    9) 优化 !Brtao"m  
    =P- &dN  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 INZVe(z  
    ,g`%+s7u  
    ~}/Dl#9R!  
    Pf?kNJ*Tv)  
    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
    E-MPFL  
    B~Q-V&@o  
    10) 光线追迹与结果分析 5sD,gZ7  
    "(koR Q  
    Y4T")  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 $EMOz=)I#  
    )^h6'h`  
    ?mQ^"9^XS  
    优化后透镜的面型如下: ntiS7g e1  
    透镜渲染效果
    ~,'{\jDrS  
    QQ:2987619807
     
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