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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 5p!X}u ]  
    6Y?%G>$6  
    本文您将会学到如下内容: " !43,!<  
    透镜基本参数输入; n${,r  
    优化变量与评价函数设定; z{XN1'/V  
     优化; qYo"-D*  
     照度分析; C+ibLS4i  
    I3sH8/*  
    2. 操作流程 uG<VQ2LM  
    b{Srd3  
    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。 GP=i6I6C  
    ZccQ{$0H  
    fXfBDB  
    2) 创建透镜 [O~' \ Q  
    :sO^b*e /  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens }xhat,9  
    bz5",8Mn  
    +LBDn"5  
    3) 输入透镜参数 :eIPPh|\  
    '2)c;/-E  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 1$S;#9PQ  
    *;^!FBT  
    },1**_#<Br  
    MtE18m "z  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ~9#x/EG/  
    4) 创建LED光源 &?+vHE}  
    ;/tZsE{  
    u=j|']hp#&  
    光源类型为Random plane ; ]LGp3)T-  
    光线数为10000; C\.mv|aW~  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; p1}Y|m!  
    形状选为椭圆; OPm ?kr  
    g;p]lVx=>  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 4a'O#;h o  
    半径选择60度 /JP]5M)   
    类型选择 Lambertian x0t&hY>P!  
    形状选择 Elliptical \Xy]z  
    do3 BI4Q  
    波长选择默认默认波长 D+$k  
    Power默认为1 watts $#Mew:J  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm [y^)&L$=  
    oECM1'=Bf  
    LED光源设定办法 7lP3\7wD@9  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Y>OL2g  
    R<r"jOd]  
    波长设定,颜色选为绿色
    TF\<`}akX  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ?(8z O"  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ]>utLi5dX  
    iU)-YFO  
    创建平面探测器(plane)
    p(2j7W-/  
    O5"o/Y~m  
    6) 创建分析面 $D,m o2I  
    R=D\VIu,Z  
    zs+[Aco)  
    [V#"7O vl  
    光线滤光器设置 v\9:G  
    7) 执行光线追迹 H>AzxhX[n  
    x,9fOA  
     L_+0[A  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 o]NL_SM_  
    =hV-E D  
    8) 优化设定 47Y| 1  
    Z&mV1dxR  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 +uPN+CgQ@  
    /)8 0@  
    定义变量
    vP G!S{4  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ?e |'I"  
    9) 优化 &}Y_EHj}  
    h;vD"!gP  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Xco$ yF%  
    d}f| HOFq  
     1fbd/-h  
    mB(*)PwZ  
    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
    [7Nn%eZC  
    >/"XX,3  
    10) 光线追迹与结果分析 PVO9KWv**  
    ~A0E4UJgq  
    /p,D01Ws}(  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 &%pB; dk  
    SwQ.tK1p  
    da@y*TO#i  
    优化后透镜的面型如下: BfOG e!Si  
    透镜渲染效果
    H+zn:j@~L  
    QQ:2987619807
     
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