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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 Z@oKz:U  
    :D4];d>1  
    本文您将会学到如下内容: uMpl#N p  
    透镜基本参数输入; UM\}aq=,  
    优化变量与评价函数设定; hgwn> p:S#  
     优化; KBj@V6Q  
     照度分析; g]4y AV<2  
    %I}'Vb{C  
    2. 操作流程 kQ[Jo%YT?E  
    zzE]M}s  
    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。 8})|^%@n  
    07Y_^d  
    9 tAE#A  
    2) 创建透镜 -#OwJ*-U  
    C[0MA ,^  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens !mae^A1  
    5\3 swP_7  
    Rdj8 *f  
    3) 输入透镜参数 `GS cRhbh  
    c dDY]"k  
    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; l.uN$B  
    )*W=GY*  
    bq: [Nj  
    p9Z ].5Pd"  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Cy6%S).c  
    4) 创建LED光源 XD 5n]AL  
    Wt"ww~h`(  
    Nuo^+z E   
    光源类型为Random plane ; $)f"K  
    光线数为10000; 6N?#b66  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; X*)?LxTj  
    形状选为椭圆; |zh +  
    V07VwVD  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. l[Tt[n  
    半径选择60度 R~$hWu}}  
    类型选择 Lambertian #1B}-PGCm  
    形状选择 Elliptical 4?v$<=#21*  
    !*5_pGe  
    波长选择默认默认波长 ]  ~'9  
    Power默认为1 watts 2+o!o  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm drbe#FObX  
    8<Xq=*J+  
    LED光源设定办法 z>7=k`x`:  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ]I8]mUiUH  
    WqR7uiCi  
    波长设定,颜色选为绿色
    WX ,p`>n  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    =pyVn_dg  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane }#&~w 0P  
    ?P%|P   
    创建平面探测器(plane)
    ]W+)ee|D  
    Q*Y 4m8wY  
    6) 创建分析面 4Q@\h=r  
    e~3]/BL  
    40R"^*  
    =,O /,2)  
    光线滤光器设置 (X*'y*:  
    7) 执行光线追迹 :MK:TJV  
    hN[X 1*  
    g ,`F<CF9  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 j{)fC]8H  
    re]%f"v:5  
    8) 优化设定 U7jhV,gO4  
     ccRlql(  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 =Y/}b\9`T  
    JR] )xPI`  
    定义变量
    s%5Uj }  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    0h^uOA; c  
    9) 优化 cW=Qh-`jU;  
    MST:.x ;  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 0 4P.p6  
    SwyaYK  
    qI(W$  
    z'?SRK5+  
    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
    6BUBk>A`  
    P a3{Ds  
    10) 光线追迹与结果分析 BO[+E' 2  
    TFNUv<>X  
    4A;[s m^f  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 4tbw*H5!5  
    ;9}w|!/  
    cZ6?P`X  
    优化后透镜的面型如下: K/!/M%GB6  
    透镜渲染效果
    G}182"#4  
    QQ:2987619807
     
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