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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    在线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 qWw=8Bq  
    Y ay?=Y{  
    本文您将会学到如下内容： (#'>(t(4  
    透镜基本参数输入； j39wA~ K  
    优化变量与评价函数设定； #1[u (<AS  
     优化； Je{ykL?N  
     照度分析； H#&00Q[  
    DrQ`]]jj7  
    2. 操作流程 T;uX4,|(  
    fZ. ONq  
    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。 Q20 %"&Xp]  
    6wxs1G  
    M`>E|" <  
    2) 创建透镜 % `3jL7|  
    M}Sv8D]I  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 26nx`w?j(  
    $^ P0F9~0  
    4Up/p&1@  
    3) 输入透镜参数 O84i;S+-p  
    ^s=8!=A(  
    两个面的半径分别为 0 和 -20；半孔径为10*10，材料选择Schott库N-BK7。创建完成后，选择第二面输入圆锥系数-1； ]tD]Wx%  
     }*-@!wc-N  
    PeT'^?>  
    OY d !v`<  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    rKn~qVls  
    4) 创建LED光源 vbNBLCwug  
    68 sB )R  
    w@b)g  
    光源类型为Random plane ; yw!{MO  
    光线数为10000； 9UkBwS`  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； 99S ^f:t  
    形状选为椭圆； :0ep( <|;  
    IU[ [ H#  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. i$@:@&(~Y  
    半径选择60度 -%~4W?  
    类型选择 Lambertian Ngwb Q7)  
    形状选择 Elliptical *Uh!>Iv;  
    p[-O( 3Y  
    波长选择默认默认波长 1,~D4lD|  
    Power默认为1 watts ;r8X.>P*  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm `gJ(0#ac  
    ;,TFr}p`  
    LED光源设定办法 "z c l|@  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） yuVs YV@"  
    ?(PKeq6  
    波长设定,颜色选为绿色
    IcEdG(  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    Z.WW(C.  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane iwq!w6+  
    #QPjk R|\  
    创建平面探测器(plane)
    7 &\yj9  
    dveiQ  
    6) 创建分析面 s.#`&Sd>  
    yX5\gO6G  
    @c#(.=  
     =v\.h=~~  
    光线滤光器设置 K'xV;r7Nt  
    7) 执行光线追迹 b' y%n   
    i1085ztN  
    jylD6IT  
    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。 <$YlH@;)`a  
     i@q&5;%%  
    8) 优化设定 #z(]xI)"  
     *hrvYil2b  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 /xQTxh1;K  
    Kq!3wb;  
    定义变量
    t:S+%u U  
    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)
    ~~.}ah/_d  
    9) 优化 b$7 +;I;  
     %xW"!WbJ|  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 FwK] $4*  
    KoRV %@I  
    rA1._   
    3^ClAE"8  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    d5b%  W3  
    zCA2X !7F  
    10) 光线追迹与结果分析 K:M8h{Ua  
    +t.b` U`-  
    IBGrt^$M  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 cK@wsA^4  
    /1 dT+>  
    \wZe] G%S  
    优化后透镜的面型如下： ^OdP4m( >>  
    透镜渲染效果
    4| f*eO  
    QQ：2987619807
     
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