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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 2 /\r)$ 2i  
    s^G.]%iU  
    本文您将会学到如下内容: |}s*E_/[  
    透镜基本参数输入; Ju!]&G8  
    优化变量与评价函数设定; &WuN&As!Z  
     优化; DZ'P@f)]  
     照度分析; Ha0M)0Anv  
    S}m)OmrmA  
    2. 操作流程 8yR.uMI$/  
    B[Ku\A6&  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 / |;RV"  
    Fx_z6a  
    _/s$ZCd  
    2) 创建透镜 /$xU  
    :1. L}4"gg  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Y1W1=Uc uk  
    .nf#c.DI  
    [[Ls_ZL!=  
    3) 输入透镜参数 TVtvuvQ2K  
     L2[($l  
    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; 2+ N]PW\V  
    ` xEx^P^7  
    y{B=-\O]  
    7?!d^$B  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ?DS@e@lx  
    4) 创建LED光源 5K1)1E/Fu  
    &v/dj@   
    lBLARz&c#  
    光源类型为Random plane ; }#RakV4  
    光线数为10000; ~|D Ut   
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; wtLO!=B  
    形状选为椭圆; I3{PZhU.  
    Fh&G;aEq  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. !7O+ogL  
    半径选择60度 K^)Eb(4  
    类型选择 Lambertian Z!a =dnwHz  
    形状选择 Elliptical 7dTkp!'X-  
    $ZhF h{DQ.  
    波长选择默认默认波长 6m/r+?'  
    Power默认为1 watts + /4A  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm a{'vN93  
    Fo (fWvz  
    LED光源设定办法 [: n'k  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) t9GR69v:?  
    v|_K/|  
    波长设定,颜色选为绿色
    ]Grek<  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ^KnU4sD  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane X&.ArXn*  
    g{]0sn#  
    创建平面探测器(plane)
    Y #ap*  
    ?um;s-x)  
    6) 创建分析面 rQ{7j!Im  
    .FP$m?  
    ^&9zw\x;z  
    #X+JHl  
    光线滤光器设置 n$A9_cHF7  
    7) 执行光线追迹 */5d>04  
    Di,^%  
    6IN e@  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 fh&nu"&  
    \}yc`7T:L0  
    8) 优化设定 '|6]_   
    >mbHy<<  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 v ,i%Q$  
    t4."/ .=+  
    定义变量
    ih-#5M@  
    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)
    7y'RFD9@{  
    9) 优化 ozyX$tp  
    (U D nsF  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 H5/6TX72N  
    f=l rg KE  
    Fk&c=V;SU  
    ueogaifvB  
    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
    k&M;,e3v6  
    v4a8}G  
    10) 光线追迹与结果分析 YH}'s>xZz  
    ^)/0yB  
    >>4qJ%bL  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 zF`0J  
    <q58uuK  
    % :f&.@'r  
    优化后透镜的面型如下: etQCzYIhn  
    透镜渲染效果
    O#4&8>;=  
    QQ:2987619807
     
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