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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 _G/ R;N71  
    e8^/S^ =&d  
    本文您将会学到如下内容: Af]zv~uM  
    透镜基本参数输入; sA| SOAn  
    优化变量与评价函数设定; fJc(  
     优化; ;'8P/a$  
     照度分析; phjM(lmCo  
    PR:B6 F8  
    2. 操作流程 |<,qnf | -  
    ;WX.D]>{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。 ocZ}RI#Q  
    s.i9&1Y-!  
    nsU7cLf"^V  
    2) 创建透镜 aO&{.DO2  
    8^y=YUT  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens !6=;dX  
    s0f+AS|}  
    ~^Cx->l  
    3) 输入透镜参数 {\`tt c>  
    jc9C|r  
    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; &'W7-Z\j-  
    JR.)CzC  
    I!*P' {lh  
    92<+ug=  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    `+n#CWZ"Y  
    4) 创建LED光源 Ne Y*l  
    Y:TfD{Xgc  
    MLHCBRi  
    光源类型为Random plane ; +?U[362>  
    光线数为10000; [#uhMn^  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; N'ER!=l)  
    形状选为椭圆; 6LCtWX  
    +d\o|}c  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ?5nEmG|kO  
    半径选择60度 q=5aHH% |  
    类型选择 Lambertian <|_>r`@%l  
    形状选择 Elliptical aj;x:UqpJ  
    IdAh)#) 7  
    波长选择默认默认波长 D r(0w{5  
    Power默认为1 watts e3SnC:OWf  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm XYWyxx5`  
    {im?tZ,  
    LED光源设定办法 mc?IM(t  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) O^8ZnN_+  
    ^t4^gcoZ4Z  
    波长设定,颜色选为绿色
    #U`AK9rP_g  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    k+ t(u]  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane $TXiWW+  
    LP#wE~K"b  
    创建平面探测器(plane)
    I~n4}}9M  
    h6D4CT  
    6) 创建分析面 3xs<w7  
    $ uTrM8  
    QNx]8r  
    S2'ai  
    光线滤光器设置 _S ng55s  
    7) 执行光线追迹 R %RbC!P  
    Wf3BmkZzz  
    Y`j$7!j  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 N E9,kWI  
    vEg%ivj3  
    8) 优化设定 {FvFah  
    <7 U~0@<Y  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化  aO<7a 6  
    ,EEAxmf  
    定义变量
    ?m*e$!M0  
    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)
    VNWB$mM.2  
    9) 优化 n5d8^c!2  
    *xNc^ &.  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 t7-]OY7%w_  
    *G.vY#h  
    k^%=\c  
    8S8qj"s  
    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
    ASbI c"S6  
    +I3Vfv  
    10) 光线追迹与结果分析 o664b$5nsI  
    J;_4 3eS  
    4aOz=/x2  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 aNu.4c/5  
    ]4H)GWHKg  
    N0w?c 5>  
    优化后透镜的面型如下: HZ'rM5Kq  
    透镜渲染效果
    ,A`|jF  
    QQ:2987619807
     
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