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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 f7][#EL  
    pr7lm5  
    本文您将会学到如下内容: *o4a<.hd2  
    透镜基本参数输入; LX oJw$C  
    优化变量与评价函数设定; g#^MO]pY  
     优化; |:JT+a1  
     照度分析; s</qT6@  
    q~[s KAh  
    2. 操作流程 {srxc4R`  
    |\?u-O3  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 "t(_r@qU/  
    @sA!o[gH  
    %Q0R] Hg  
    2) 创建透镜 }aR}ZzK/v  
    %dg[ho  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 1O NkmVtL  
    Y$\|rD^f  
    htR.p7&Tn  
    3) 输入透镜参数 '!8-/nlv1  
    &0q pgl|  
    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 M@[2  
    ?_^{9q%9  
    <?5|(Q"@:  
    Ec3tfcNhR  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    JHvev,#4  
    4) 创建LED光源 LlO8]b!P-^  
    y^`JWs,  
    bIyg7X)/  
    光源类型为Random plane ; $=N?[h&4  
    光线数为10000; 6`@J=Q?  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ]4en |Aq  
    形状选为椭圆; 'u;O2$  
    @;P ;iI  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. adX"Yg!`{c  
    半径选择60度 E KV[cq  
    类型选择 Lambertian fM4B.45j  
    形状选择 Elliptical Q]/%Y[%|  
    ;VAyH('~  
    波长选择默认默认波长 8mKp PwG0  
    Power默认为1 watts ~r5S{&  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm z77>W}d  
    +|,4g_(j  
    LED光源设定办法 ?V^7`3F  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) T TN!$?G3  
    mA+:)?e5~  
    波长设定,颜色选为绿色
    %8tE*3iUF  
    功率设定(在Power units选择Watts)
     Q}L?o  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane </`\3t  
    >- \bLr  
    创建平面探测器(plane)
    :1>?:3,`  
    % (y{Sca  
    6) 创建分析面 p|ink):  
    ?e<2'\5v  
    z m$Sw0#(  
    >9dD7FH  
    光线滤光器设置 MkPQ@so  
    7) 执行光线追迹 JN|6+.GG  
    ^x: lB>  
    *b. >  
    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。 ?zf3Fn2y  
    bT^dtEr[  
    8) 优化设定 LD}~]  
    Zob/H+]  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 @I`^\oJ  
    o6k#neB>=.  
    定义变量
    .PUp3X-  
    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)
    x1.S+:  
    9) 优化 WI/tWj0  
    Tn#Co$<  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 , ,{UGe 3  
    F#sm^%_2  
    =Nxkr0])!  
    ?1SsF>|  
    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
    WK>|IgK  
    WR"D7{>tw  
    10) 光线追迹与结果分析 GT&}Burl/n  
    \:WWrY8&  
    sI!H=bp-8  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 R}M ;, G  
    tTLg;YjN  
    ]]O( IC  
    优化后透镜的面型如下: xV)[C )6  
    透镜渲染效果
    W-=6:y#A  
    QQ:2987619807
     
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