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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: 2021-09-15
    1. 摘要 K<~J*k<v  
    _2wH4^Vb  
    本文您将会学到如下内容: R|JBzdK+P  
    透镜基本参数输入; r~Vb*~U"  
    优化变量与评价函数设定; mgI7zJX  
     优化; 7Ug^aA  
     照度分析; z3C@0v=u>  
    >O/1Lpl.3  
    2. 操作流程 Nny#}k Bt  
    V4tObZP3Ff  
    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。 h$2lO^  
    7CV}QV}G  
    QvvH/u  
    2) 创建透镜 BaXf=RsZ  
    `HV~.C  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 9Pjw< xt  
    /4 %ycr6  
    6< @F  
    3) 输入透镜参数 w+G+&ak<  
    rlP?Uh  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Lf0Wc'9{  
    U "kD)\  
    Rt3/dw(p  
    P`]p&:  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    @; 0t+  
    4) 创建LED光源 YAJr@v+Ls  
    o8!uvl}:9  
    7>!Rg~M  
    光源类型为Random plane ; -E,p[Sp  
    光线数为10000; apw/nhQ.[  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; g#s hd~e  
    形状选为椭圆; r"_SL!,^  
    z!>ml3  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. wgFAPZr  
    半径选择60度 1vUW$)?X  
    类型选择 Lambertian m$WN"kV`,9  
    形状选择 Elliptical pL pBP+i  
    SU>cJ*  
    波长选择默认默认波长 f,0,:)  
    Power默认为1 watts ]m@p? A$  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 5rlZ'>I.  
    b|E1>TkY  
    LED光源设定办法 2{I+H'w8:  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) O#3PUuE%d  
    o*Kl`3=]  
    波长设定,颜色选为绿色
    >NjgLJh  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    @zi_@B  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane *Vr;rk  
    $Fik]TbQp  
    创建平面探测器(plane)
    ,*j@Zb_r  
    I_3{i`g  
    6) 创建分析面 1rGi"kdf  
    At)\$GJ  
    6y   
    m 7/b.B}  
    光线滤光器设置 J8#3?Lp  
    7) 执行光线追迹 jrZH1dvE  
    Zt"3g6S  
    p}d+L{"V  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 -$tf`   
    HrH! 'bd  
    8) 优化设定 6'6,ySo]  
    >%i]p  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 /`VrV{\/!  
    \oy8)o/Gb  
    定义变量
    %hV]vm  
    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)
    xay~fD  
    9) 优化 6 6Bx,]"6  
    $@@@</VbP  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ;b;Bl:%?  
    ]Yx&  
    <) VNEy'  
    :<i<\TH'  
    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
    4M*!'sG\  
    I6RF;m:Jw  
    10) 光线追迹与结果分析 )F65sV{  
    )A=&3Ui)ab  
    KAR **Mp+  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 | rwx; +  
    1}"Prx-  
    }E&48$0h  
    优化后透镜的面型如下: ;$/]6@bqB  
    透镜渲染效果
    0W!S.]^1  
    QQ:2987619807
     
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