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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 sZg6@s=  
    (RE2I  
    本文您将会学到如下内容: Y/fJQ6DY  
    透镜基本参数输入; bMm3F%FFq&  
    优化变量与评价函数设定; 1$pb (OK  
     优化; fPqr6OYz  
     照度分析; %d2!\x%bG  
    Vn, >< g  
    2. 操作流程 F}Srn;V  
    =lp1Z>  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 pK}=*y~$  
    D#Kuo$  
    O=}g 4c  
    2) 创建透镜 jVWK0Zba  
    "35A/V  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens iPj~I  
    2eb1 lJdS  
    QJGKQ2^ n  
    3) 输入透镜参数 gb" 4B%Hm  
    4w93}t.z  
    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; !wE}(0BTx  
    V '.a)6  
    [XR$F@o  
    !%)]56(  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    =qu(~]2(  
    4) 创建LED光源 HrM$NRhu  
    FX}Gt=  
    2C=Q8ayvX  
    光源类型为Random plane ; 8sOQ9  
    光线数为10000; *O~e T  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; =9wy/c$  
    形状选为椭圆; 6'vbT~S!  
    [?0d~Q(R#  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 0~Gle:  
    半径选择60度 5's~>up&  
    类型选择 Lambertian >jg0s)RA'  
    形状选择 Elliptical !&^gaUa{  
    ;i<jhNA  
    波长选择默认默认波长 kz} R[7  
    Power默认为1 watts P-`(0M7^  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm >ut" OL9J  
    p@ NaD=9  
    LED光源设定办法 <0P5 o|  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) `G9 l  
    H`9Uf)  
    波长设定,颜色选为绿色
    nh+l7 8  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    yx38g ca  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane zUJZ`seF  
    h^UKT`9vt  
    创建平面探测器(plane)
    _}xd}QW  
    OHv!  
    6) 创建分析面 ^D%Za'  
    =c.5874A`  
    )!:sFa 1  
    avQJPB)}Sb  
    光线滤光器设置 g4p  
    7) 执行光线追迹 )kXhtjOl|  
    MGS-4>Q#  
    j$7|XM6  
    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。 B;>{0 s  
    nI.x  
    8) 优化设定 9;.(u'y|  
    DyJ.BQdk)  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 /D&%v *~E  
    D,v U  
    定义变量
    dO> VwP  
    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)
    G 2bDf-1ew  
    9) 优化 *iBTI+"]  
    )SF}2?7e  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 nn/?fIZN4  
    .IBp\7W!?E  
    Ysq'2  
    `]Fx.)C#  
    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
    -VxTx^)>  
    #'D" 'B  
    10) 光线追迹与结果分析 ,2Q o7(A  
    !* Ti}oIo&  
    zi R5:d3   
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 M5nWVK7c  
    o8/ ;;*  
    LEMfG~Czq  
    优化后透镜的面型如下: 3s\.cG?`r  
    透镜渲染效果
    g8qgk:}  
    QQ:2987619807
     
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