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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 d#TA20`  
    <}:` Y"  
    本文您将会学到如下内容: ~Th,<w*o  
    透镜基本参数输入; u7^(?"x  
    优化变量与评价函数设定; ~|9VVeE  
     优化; I 1n,c d[  
     照度分析; V y$*v  
    O!%T<2i3  
    2. 操作流程 76"4Q!  
    -uWV( ,|  
    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。 gyD;kn\CP  
    a _+?#m  
    4uzMO<  
    2) 创建透镜 D HT^.UM28  
    zBlv?JwG  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens gs;^SRE I  
    _XT'h;m  
    ~5`oNa  
    3) 输入透镜参数 hVmnXT 3Z  
    mE`qA*=?  
    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; M,S'4Sz uk  
    RYA@{.O  
    $:%E<j 4Dn  
    v+"4YIN  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    I-Z|FKh_C  
    4) 创建LED光源 OtoM  
    vjS=ZinN"  
    m)} 01N4  
    光源类型为Random plane ; &}[P{53sr  
    光线数为10000; *Q^ z4UY  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; :u./"[G  
    形状选为椭圆; (z>t4(%\  
    >9rZV NMU  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Oo@o$\+v  
    半径选择60度 1Vdi5;dn  
    类型选择 Lambertian 8k95IJR1  
    形状选择 Elliptical -z~!%4 a  
    ' {UKO7   
    波长选择默认默认波长 >P:X\5Oj  
    Power默认为1 watts R__:~ uv,  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm fE+zA)KX  
    O`c50yY  
    LED光源设定办法 ]vlBYAW'  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Cl`i|cF\  
    .a]#AFX  
    波长设定,颜色选为绿色
    q9_ $&9  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    1*9.K'  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Q}|K29Y:p  
    W\k8f+Ke  
    创建平面探测器(plane)
    R ,qQC<  
    }a||@unr  
    6) 创建分析面 +q}t%K5  
    M&j|5UH%.  
    ~_vSMX  
    U_(>eVi7F  
    光线滤光器设置 NC%hsg^0/  
    7) 执行光线追迹 'ZW(Hjrd  
    SOhM6/ID2/  
    "0PrdZMx  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 = 'NV3by  
    L"|Bm{Run  
    8) 优化设定 n(J>'Z  
    P[ WkW#  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ]a4U\yr  
    ^obuMQ;  
    定义变量
    (c(F1=K  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    j4?Qd0z  
    9) 优化 ?b,>+v-w::  
    z}ar$}T  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 zHb [.ry~  
    J+`aj8_B  
    i=aR ~  
    ?`piie9V  
    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
    #m.e9MU  
    z#GZb   
    10) 光线追迹与结果分析 eo0-aHs  
    . ,^WCyvq  
    1IA1;  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ^m w]u"5\  
    Hw]E#S  
    AU$~Ap*rsa  
    优化后透镜的面型如下: TlS? S+  
    透镜渲染效果
    T;/GHC`{Y  
    QQ:2987619807
     
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