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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 'wA4}f  
    m6+4}=Cn  
    本文您将会学到如下内容: ,Kl6vw8Htg  
    透镜基本参数输入; NW?.Ge.!P  
    优化变量与评价函数设定; G)cEUEf d  
     优化; #z$g1\v  
     照度分析; T'8d|$X  
    ,]FcWx \u  
    2. 操作流程 K-X@3&X}  
    ^&8FwV]  
    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。 %0&c0vT  
    ^(79SOZC  
    7j,u&%om  
    2) 创建透镜 0Tp,b (; n  
    # cGn5c}  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens L@VIC|~E  
    2,T^L (]  
    <?h,;]U  
    3) 输入透镜参数 =pa F6!AB  
    tMbracm  
    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; `bAOhaB,/  
    qL;u59  
    sW#OA\i &  
    N Ftmus  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    I l2`c}9  
    4) 创建LED光源 glL.CkJ  
    nGoQwKIW  
    md S`nhb  
    光源类型为Random plane ; Thc"QIk&4  
    光线数为10000; ,Y+J.8.H   
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; D:Rr|m0Tk  
    形状选为椭圆; SJ0IEPk  
    -h%!#g  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 1ZZ}ojq  
    半径选择60度 P70]Ju  
    类型选择 Lambertian | > t,1T.  
    形状选择 Elliptical D #Ku5~j  
    7%` \E9t  
    波长选择默认默认波长 x )w6  
    Power默认为1 watts  "o{o9.w  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm P;' xa^Y  
    Bk44 wz2 X  
    LED光源设定办法 0r/pZ3/  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 5`t MHgQO  
    1&2X*$]y  
    波长设定,颜色选为绿色
    DMXm$PU4V  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    I 7 B$X=  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane hW Va4  
    oY(q(W0ze  
    创建平面探测器(plane)
    {3H)c^Q  
    <$+Cd=71\  
    6) 创建分析面 }.S4;#|hw  
    \ )'`F; P  
    $-#|g  
    tqYwP Sr  
    光线滤光器设置 aePLP  
    7) 执行光线追迹 S`t@L}  
    "54t7  
    k. @OFkX.  
    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。 iD"9,1@~n  
    h8zl\  
    8) 优化设定 i pi^sCYp  
    %HWebZ-yY  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 .?^a|]  
    Uja`{uc  
    定义变量
    9L+g;Js$4  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    vCe]iB  
    9) 优化 p*ic@n*G  
    *wu:fb2[(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 =ICakh!TO  
    fBw"<J{  
    8p0ZIrD%  
    S#[w).7  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    E(p*B8d  
    _Yqog/sG  
    10) 光线追迹与结果分析 a?K3/0G  
    kaG@T,pH(  
    ]Te,m}E  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 XUK!1}  
    VX{9g#y$j  
    ed\umQ]   
    优化后透镜的面型如下:  ze_q+Z  
    透镜渲染效果
    q  W"  
    QQ:2987619807
     
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