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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 .3Q0a6  
    '8~cf  
    本文您将会学到如下内容: s:Us*i=H,  
    透镜基本参数输入; $)| l#'r  
    优化变量与评价函数设定; #8;|_RU  
     优化; cvn4Q-^  
     照度分析; +Ux)m4}j  
    9IL#\:d1  
    2. 操作流程 H~-zq} 4  
    qB3{65  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 )Q 8T`Tly  
    `Rj<qz^7  
    Kb0OauW  
    2) 创建透镜 v _Bu  
    dN>XZv  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ZTG*|  
    8VvoPlo  
    bo&!oY#  
    3) 输入透镜参数 = PldXw0  
    g~d}?B\<@  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; s-r$%9o5  
    *IzcW6 [9  
    p7(xk6W  
    7Z>u|L($m  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    <FH3 ePz  
    4) 创建LED光源 rtDm<aUh  
    Uq)|]a&e  
    BQf}S +  
    光源类型为Random plane ; 9\*xK%T+  
    光线数为10000; !lE (!d3M  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; NFGC.<  
    形状选为椭圆; JnCY O^Qj  
    zW%-Z6%D  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. aPB %6c=  
    半径选择60度 9>psQ0IRvr  
    类型选择 Lambertian io cr  
    形状选择 Elliptical !-r@_tn|  
    >H@ dgb  
    波长选择默认默认波长  ;9c3IK@  
    Power默认为1 watts '9GHmtdO,  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm TJ`E/=J!  
    pRXA!QfO  
    LED光源设定办法 )8&Q.? T  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) n4)G g~PE  
    aEX;yy*  
    波长设定,颜色选为绿色
    [7]p\' j  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    >8SX,  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane tjOfekU  
    -w 2!k  
    创建平面探测器(plane)
    {i^ ?XdM  
    }*$-rieg  
    6) 创建分析面 Y,WcHE  
    m&,d8Gss^  
    /'E+(Y&:J  
    e}/c`7M  
    光线滤光器设置 BmUEo$w  
    7) 执行光线追迹 Gyy:.]>&  
    X =S;8=N  
    u 8U>R=M  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 hr@KWE`  
    :<ujk  
    8) 优化设定 -N5r[*>  
    D8h ?s  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 NNutpA}s  
    8c+i+gp!  
    定义变量
    *|$s0ga C  
    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)
    xQ1&j,R]  
    9) 优化 &Z=}H0y q  
    w[PW-m^`  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 / c/!13|  
    ~,R_  
    .IpwTke'  
    k4pvp5}%  
    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
    ,0<|&D  
    nT|fDD|  
    10) 光线追迹与结果分析 K"Nq_Ddwd  
    aU4'_%Y@  
    lDp5aT;DsM  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 bvEk.~tC'  
    OD>-^W t;%  
    TKoO\\  
    优化后透镜的面型如下: a<!g*UVL0M  
    透镜渲染效果
    sdS<-! %u4  
    QQ:2987619807
     
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