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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 3Hf_!C=g  
    <STE~ZmO  
    本文您将会学到如下内容: ;!)gjiapw  
    透镜基本参数输入; OXF/4Oe  
    优化变量与评价函数设定; t]8nRZ1  
     优化; ~{ l @  
     照度分析; `Af5%m[  
    DUb8 HgcV}  
    2. 操作流程 /hAy1V6  
    %:\GYs(Y  
    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。 cRP!O|I`]  
    pI( H7 (  
    QI`&N(n  
    2) 创建透镜 -lb%X 3`  
     J9lG0  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens [FeN(8hGS  
    [@/s! i @  
    Yduj3Ht:w  
    3) 输入透镜参数 S0?e/VWy  
    &<t`EI];)4  
    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; ~9c jc  
    |N:kf&]b  
    C;oO=R3r  
    #2;8/"v  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    {0 L)B{|  
    4) 创建LED光源 ksF4m_E>YB  
    UoHNKB73  
    90gKGyxF  
    光源类型为Random plane ; &_,.*tha  
    光线数为10000; duoM >B>8]  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; eOJ_L]y-  
    形状选为椭圆; h`4!Qv  
    M\r=i>(cu  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. oo]g=C$n  
    半径选择60度 ek`6 Uf  
    类型选择 Lambertian $>hH{  
    形状选择 Elliptical UH#S |o4  
    #=#bv`  
    波长选择默认默认波长 tD> qHR  
    Power默认为1 watts 6NGQU%Hd  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm g|5cO3m0'  
    L 7l"*w(  
    LED光源设定办法 k]S`A,~  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) f!J?n]  
    Xuj=V?5  
    波长设定,颜色选为绿色
    0r]-Ltvl?}  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ##'uekSJ  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Aq_?8Cd  
    fcw/l,k9  
    创建平面探测器(plane)
    [>|6qY$D  
    Xvxj-\ -  
    6) 创建分析面 p?sFX$S  
    ai;-_M+$  
    G@rV9  
    q5~"8]Dls  
    光线滤光器设置 :xC1Ka%~  
    7) 执行光线追迹 Pl&x6\zL  
    o(g}eP,g }  
    ogG:Ai)90  
    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。 *yN#q>1  
    +d=8/3O%  
    8) 优化设定 _A6e|(.ll  
    M)CQ|P  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 lLN5***47J  
    wQ '_, d  
    定义变量
    Z=^~]Mfa  
    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)
    LNF|mS\+D  
    9) 优化 ~2O1$ou  
    v[<;z(7Qk  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 qjf9ZD&  
    ,AyQCUz{*?  
    h3MZLPe  
    2]+f<Z[/  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    'v_k #%  
    ~Q+J1S]Fs  
    10) 光线追迹与结果分析 `$ZBIe/u  
    3j/~XT  
    bjql<x5d  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 B }  
    sH :_sOV*  
    ~[:Cl  
    优化后透镜的面型如下: N==Y]Z$G  
    透镜渲染效果
    $8fJDN  
    QQ:2987619807
     
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