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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 8Wa&&YTB  
    FMuakCic5  
    本文您将会学到如下内容: #Cwzk{p(  
    透镜基本参数输入; l$i^e|*  
    优化变量与评价函数设定; K2W$I H:.  
     优化; kpe7\nd=>  
     照度分析; ;}=4z^^5  
    :3FJe  
    2. 操作流程 H-*"%SJ  
    3\=iB&Gf|  
    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。 nA!Xb'y&  
    @iW^OVpp<8  
    +<^TyIJ0  
    2) 创建透镜 5M.KF;P  
    |bHId!d  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens cY}Nr#%s@U  
    :6,qp?/  
    208dr*6U  
    3) 输入透镜参数 :%#(<@{  
    .szs?  
    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 c<&f  
    8?n6\cF  
    jslfq@5v  
    5`ma#_zk|f  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    QQd%V#M?  
    4) 创建LED光源 E !a5-SrR  
    GM5s~,  
    `kx+Kc  
    光源类型为Random plane ; jh3LD6|s}  
    光线数为10000; `=]I -5#.W  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; &"90pBGK  
    形状选为椭圆; C ?^si  
    ,oW8im   
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. '' @upZBJ  
    半径选择60度 C$Y pk\p  
    类型选择 Lambertian %cDTy]ILu  
    形状选择 Elliptical =Yxu {]G  
    *mqoyOa  
    波长选择默认默认波长 .js@F/H p  
    Power默认为1 watts wYf9&}k\4  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm YWf w%p?n"  
    ?0UzmJV?8  
    LED光源设定办法 QE:%uT  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) `.0QY<;  
    'qosw:P  
    波长设定,颜色选为绿色
    n9J.]+@J  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    }v'jFIkhI  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane HWr")%EhD  
    !wws9   
    创建平面探测器(plane)
    u 1?1x  
    %hYol89F  
    6) 创建分析面 ^J DiI7  
    Ax#$z  
    [qHLo>HaL  
    /<(d.6T[}:  
    光线滤光器设置 [l+1zt0w0  
    7) 执行光线追迹 # j_<iy  
    /Z:\=0`  
    c3\z  
    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。 Bn7~p+N  
    [Z3B~c  
    8) 优化设定 zc QFIP  
    \O"EK~x}/  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 e ;4y5i  
    +4kBd<0Y  
    定义变量
    ")l_>y ?  
    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)
    ub |tX 'o  
    9) 优化 r?e)2l~C8j  
    E%CJM+r!  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $-dz1}  
    q4XS E,  
    _,h hO  
    Z4\$h1tl  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    f IUz%YFn  
    rPV\ F  
    10) 光线追迹与结果分析 JrF\7*rh9  
    :*wnO;eN  
    *o8DfZ  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 G)A5;u\P9  
    P^-tGo!  
    .\0PyV(  
    优化后透镜的面型如下: b"+ J8W  
    透镜渲染效果
    `(|jm$Q  
    QQ:2987619807
     
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