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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 8 g'9( )&  
    G}i\UXFE  
    本文您将会学到如下内容: %kD WUJZ  
    透镜基本参数输入; THQ W8 V  
    优化变量与评价函数设定; SqY;2:  
     优化; k1 >%wR  
     照度分析; | (P%<  
    sBp|Lo  
    2. 操作流程 "%ag^v9  
    XboOvdt^|  
    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。 lj%8(Xu  
    R@>R@V>c  
    #Q6wv/"Ub  
    2) 创建透镜 sAk~`(:4!  
    ;3\F b3d  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Y'/`?CK  
    aGp <%d  
    uW;Uq=UN  
    3) 输入透镜参数 P,h@F+OZN  
    &.kg8|s{  
    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; f&`v-kiAn=  
    v Xio1hu  
    w;H  
    Tv3ZNh  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    %H<w.]>  
    4) 创建LED光源 e^~t52]  
    9 )B>|#\  
    (#c5Q&  
    光源类型为Random plane ; 0x# 6L  
    光线数为10000; U'-MMwE]  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; e_]1e 7t  
    形状选为椭圆; !dhZs?/UI  
    =i%2/kdi0b  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Fh v)  
    半径选择60度 .j88=t0  
    类型选择 Lambertian spO?5#  
    形状选择 Elliptical  +KFK..  
    uNXh"?  
    波长选择默认默认波长 E\m?0]W|  
    Power默认为1 watts w])~m1yW  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm }J`{g/  
    ~R)w 9uq  
    LED光源设定办法 rF~q"9  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Zy*}C,Z  
    ::H jpM  
    波长设定,颜色选为绿色
    O-T/H-J`  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    oK5(,8 (4  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane }r^MXv~(  
    8"8{Nf-"  
    创建平面探测器(plane)
    rLL;NTN+/  
    }sJ% InL  
    6) 创建分析面 4vqu(w8 L  
    [&3"kb  
    Z/-%Eb]L1  
    sef!hS06  
    光线滤光器设置 G#@<bg3  
    7) 执行光线追迹 T82=R@7  
    dJ24J+9}]j  
    )1x333.[c  
    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。 LiV]!*9$KG  
    fI$, ?>  
    8) 优化设定 `SW`d<+L  
    Ds}6{']K  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 =?*V3e3{  
    q6_1`Ew  
    定义变量
    J.?p?-"  
    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)
    ?J6hiQvL  
    9) 优化 Jb tbW &EH  
     W2^eE9  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 .{x5(bi0S  
    #='#`5_5  
    tQl=  
    H`io|~Q  
    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
    >LLzG  
    (U.&[B  
    10) 光线追迹与结果分析 `7 B [<  
    "V:UQ<a\  
    n--`zx-['  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 >XZq=q]E!  
    Xif`gb6`  
    qob!!A14p  
    优化后透镜的面型如下: _%L3?PpF"  
    透镜渲染效果
    >=Rb:#UM  
    QQ:2987619807
     
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