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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 7P/?wv9+n*  
    | rE!  
    本文您将会学到如下内容: ),cQUB  
    透镜基本参数输入; v8=?HUDd  
    优化变量与评价函数设定; [&h#iTRT  
     优化; ^&+zA,aL,A  
     照度分析; cWN d<=Jp  
    J3/\<=Qh  
    2. 操作流程 y|q@;*rGNa  
    Z/2,al\  
    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。 FX HAZ2/\  
    9J~:m$.  
    MU_!&(X_  
    2) 创建透镜 &mN'Tk  
    "/ tUA\=j  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens NuC-qG#  
    Nb~,`bu,2  
    dT5J-70Fl  
    3) 输入透镜参数 #4vV%S   
    Op`I;Q #%d  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 3R5K}ZBi%  
    S~+O` y^  
    ]3n, AHA  
    _PK}rr?"7O  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    9#v-2QY  
    4) 创建LED光源 oN *SRaAp  
    9{_8cpm4  
    :PgF  
    光源类型为Random plane ; y,MPGW_  
    光线数为10000; X AQGG>  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 2dHM  
    形状选为椭圆; ).pO2lLF4  
    J'o DOn.M  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. "6?lQw e  
    半径选择60度 u@<Pu@?xm  
    类型选择 Lambertian `TUZZz  
    形状选择 Elliptical JZ`>|<W  
    `_|aeoK_  
    波长选择默认默认波长 I[}75:^Rt  
    Power默认为1 watts q_cC7p6t  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm !n|#|.0m  
    YTQ5sFuGM  
    LED光源设定办法 J!rY 6[ t  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) }7K@e;YUg  
    &|)hCJu  
    波长设定,颜色选为绿色
    7; p4Wg7k}  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Hal7 MP  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane \Ke8W,)ew  
    ?N:B  
    创建平面探测器(plane)
    xpF](>LC(  
    @&;(D!_&  
    6) 创建分析面 W7t >&3l  
    *'6s63)I2  
    Kl{-zX  
    YQ; cJ$  
    光线滤光器设置 k^z0Lo|)'  
    7) 执行光线追迹 aS el* L  
    1@xP(XS  
    |+98h&U~  
    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。 tv0Ha A  
    ny)]GvxI  
    8) 优化设定 ',GV6kt_k  
    yf!,4SUkU  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Bz?l{4".  
    -LTKpN`[@  
    定义变量
    {;*}WPYb  
    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)
    ylu2R0] (  
    9) 优化 5y]io Jc9-  
    wxE?3%.j\  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 'TL2%T/)t  
    yMb|I~k  
    KF+mZB  
    v9=}S\=Cd  
    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
    Ry&q1j  
    g5i#YW  
    10) 光线追迹与结果分析 zN%97q_  
    Y6A;AmM8  
    <?YA,"~  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 e'34Pw!m  
    Ql8bt77eI-  
    eX"''PA  
    优化后透镜的面型如下: WWNu:,  
    透镜渲染效果
    dy<27=  
    QQ:2987619807
     
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