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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 k #/%#rQM  
    .^uYr^( |[  
    本文您将会学到如下内容: @{8SC~ha  
    透镜基本参数输入; 7vK}aOs0  
    优化变量与评价函数设定; 0'^zIL#.  
     优化; q,_ 1?A)  
     照度分析; Vu1X@@z  
    /9 soUt  
    2. 操作流程 Kyq/o-  
    -$_h]x* W  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 NxQ+z^o\  
    (]p,Z <f  
    5oE!^bF?  
    2) 创建透镜 i.*Utm`1"e  
    *ZA.O  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens :g=z}7!s  
    A!j6JY.w  
    uWKc .  
    3) 输入透镜参数 a).bk!G  
    y%x2  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; jB!Q8#&Q  
    2Aq%;=+*  
    OTe0[p6v  
    hZ@Wl6FG;  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    tMWsgK.B  
    4) 创建LED光源 ^}4=pkJ;s  
    NbtNu$%t  
    kmXaLt2Z  
    光源类型为Random plane ; &\, ZtaB  
    光线数为10000; sOBy)vq?\  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; `:XrpD  
    形状选为椭圆; EJrn4QOs  
    YI*Av+Z)  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. UlN+  
    半径选择60度 s5TPecd  
    类型选择 Lambertian *VF UC:  
    形状选择 Elliptical ^Fr82rJs  
    x xh(VQdg  
    波长选择默认默认波长 v]tbs)x;h  
    Power默认为1 watts %usy`4 2  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm `4'['x  
    \i-HECc"U  
    LED光源设定办法 G:e 9}  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ~97T0{E3  
    W`KRaL0^  
    波长设定,颜色选为绿色
    `4& GumG  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    E5P?(5Nv  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Xx~XW ^lsh  
    q1Vh]d  
    创建平面探测器(plane)
    > !thxG/_  
    fD#VI   
    6) 创建分析面 tc%?{W\  
    R!i9N'gGG(  
    dHnR)[?e  
    R<+K&_  
    光线滤光器设置 M~Yho".  
    7) 执行光线追迹 oGi;S="I  
    `k}  
    D=U"L-rRs  
    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。 R&13P&:g  
    lS.*/u*5  
    8) 优化设定 3"HpM\A{A=  
    n%lY7.z8d  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 J;pn5k~3  
    B1]dub9  
    定义变量
    v Dgf}  
    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)
    x?0ZzB),  
    9) 优化 \vVGfG?6  
    H@$\SUc{  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 %UuV^C  
    &BnK[Q8X  
    aZGX`;3  
    yjUSM}$  
    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
    sM)n-Yy#9  
    yk1syN_  
    10) 光线追迹与结果分析 kYwk'\s  
    )v&r^DR_  
    f!;4 -.p`  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ", b}-B  
    9s\;,!b  
    |7Z7_YWs  
    优化后透镜的面型如下: V QE *B  
    透镜渲染效果
    &KC^Vn3Nj  
    QQ:2987619807
     
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