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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 KZ:8[d  
    +1Ph<zq"  
    本文您将会学到如下内容: PaCzr5!~f  
    透镜基本参数输入; Y ?r po  
    优化变量与评价函数设定; FM5e+$>@  
     优化; Zz |MIGHm  
     照度分析; tNmy& nsA  
    8{Fm[ %"  
    2. 操作流程 kK~IwA  
    6ZqgY1  
    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。 l??;3kh1  
    +>g`m)?p  
    I#FF*@oeM  
    2) 创建透镜 $ Cjk  
    VnJMmMM  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens i"^<CR@e  
    D~&Mwsi  
    A~{f/%8D  
    3) 输入透镜参数 :H[\;Z1_  
    <<|H=![  
    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; 7TX,T|>9  
    #S+Z$DQD  
    Cw,D{  
    <3O T>E[  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    +MO E  
    4) 创建LED光源 9-bG<`v\E  
    #G,XDW2"w  
    mf|pNiQ,  
    光源类型为Random plane ; g "!\\:M  
    光线数为10000; ;? uC=o>Z{  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; r7!J&8;{K  
    形状选为椭圆; _b4fS'[  
     D\T!4q'Q  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. F}rPY:  
    半径选择60度 /k"hH\Pp  
    类型选择 Lambertian %bX0 mN  
    形状选择 Elliptical ke.7Zp2.R  
    76#.F  
    波长选择默认默认波长 tnW;E\cR  
    Power默认为1 watts ]s|lxqP  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ^ZQCIS-R  
    +~|AT+|iI  
    LED光源设定办法 .Tm- g#  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) s5Fr)q// !  
    voRfjsS~  
    波长设定,颜色选为绿色
    i@<~"~>]7  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    udTxNl!  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane }NX\~S"  
    {u 30r c"  
    创建平面探测器(plane)
    -%uy63LbHF  
    2A$0CUMb  
    6) 创建分析面 TIRHT`"i  
    dB|Te"6  
    hrM"Zg  
    S[@6Lp3q_  
    光线滤光器设置 {>.>7{7  
    7) 执行光线追迹 D$_8rHc\A  
    q?VVYZXP  
    .w FU:y4r  
    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。 REx[`x,GUh  
    f Lk"tW  
    8) 优化设定 O=O(3Pf>  
    V}`M<A6:  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 P6OM)>C  
    BpXEK.Xw  
    定义变量
    p6blD-v  
    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"J%R/f  
    9) 优化 nJ# XVlHc  
    .D@/y uV  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 `p"U  
    l Z~+u  
    UIw?;:Y  
    gLCz]D.'  
    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
    Fi{mr*}  
    x\;GoGsez  
    10) 光线追迹与结果分析 dt.-C_MO  
    {dZ8;Fy4  
    GHrBK&  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 j];1"50?  
    ` t\z   
    uf0^E3H  
    优化后透镜的面型如下: #HcI4j:s!  
    透镜渲染效果
    `1p?*9Ssn  
    QQ:2987619807
     
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