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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 !^[i"F:G  
    n]%T>\gw  
    本文您将会学到如下内容: +#;t.&\80N  
    透镜基本参数输入; 9$ VudE>;  
    优化变量与评价函数设定; pB;U*lt  
     优化; J!\Cs1 !f  
     照度分析; `>HM<Nn-0  
    [Sj _=  
    2. 操作流程 #<$pl]>}t  
    >'eY/>n{  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 {wp~  
    5WlBe c@  
    7>-"r*W +z  
    2) 创建透镜 . r?URC  
    @K=:f  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens :@~Nszlb  
    e) \PW1b  
    TPBL|^3K  
    3) 输入透镜参数 6"o,)e/z  
    5~R1KjjvA  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; G?,b51"  
    kndN} Vq  
    F.Sc2n@7-  
    PHxU6UPqy  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    1B0+dxN`  
    4) 创建LED光源 M#u~]?hS  
    >h Rq  
    +|w%}/N  
    光源类型为Random plane ; "<N2TDF5  
    光线数为10000; -f-@[;D  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 6)]zt  
    形状选为椭圆; O0Pb"ou_h.  
    S^c; i  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. )N'-A p$g  
    半径选择60度 `Eg~;E:  
    类型选择 Lambertian pba`FC4R  
    形状选择 Elliptical ;irAq|  
    6k=*O|r  
    波长选择默认默认波长 o>l/*i0I  
    Power默认为1 watts 1sIPhOIys  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Gbwq rH+  
    U/s!Tb>`  
    LED光源设定办法 xTGdh  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) gucgNpX  
    %7v!aJ40  
    波长设定,颜色选为绿色
    C}=9m A  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    NY3/mS3w  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane F&_b[xso7  
    n8.Tag(#  
    创建平面探测器(plane)
    .At^b4#(  
    -Q MO*PY  
    6) 创建分析面 DedY(JOvB  
    ^Z>Nbzr{  
    <HfmNhI85(  
    U3^3nL-M9  
    光线滤光器设置 [r0`D^*=  
    7) 执行光线追迹 h|{DIG3  
    \Gm\sy  
    w s([bS2h  
    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。 m85H x1!p.  
    d "%6S*dL  
    8) 优化设定 kKs}E| T  
    oIv\Xdc81  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ^JY,K  
    M `49ydh&  
    定义变量
    RQ;}+S  
    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)
    H{,qw%.|KA  
    9) 优化 *cy!PF&  
    VT2f\d[Q  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 j58'P 5N  
    -+z8bZ  
    7U2?in}?Qi  
    XR+  
    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
    ') K'Ea  
    y1bo28  
    10) 光线追迹与结果分析 l\_81oZ  
    B'hN3.  
    X!|K 4Z!k  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 f/vsf&^O  
    ftaa~h*  
    =Bos>;dl  
    优化后透镜的面型如下: P{2j31u`  
    透镜渲染效果
    &l~9FE *  
    QQ:2987619807
     
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