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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 tO7{g  
    t ,$)PV  
    本文您将会学到如下内容: Xl;N= fc  
    透镜基本参数输入; 1~ Nz6  
    优化变量与评价函数设定; M .,|cx  
     优化; m='OnTeOE  
     照度分析; ] ?(=rm9u  
    14RL++  
    2. 操作流程 Za w+  
    nj mE>2  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 16vfIUtb  
    h%%'{^>~  
    R 9(^CWs  
    2) 创建透镜 P; Ox|  
    ;G$FLL1   
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens B_> Fd&  
    ^d,d<Uc  
    w]_a0{Uh  
    3) 输入透镜参数 @ 55Y2  
    C$8=HM3  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 6%TV X  
    h(BN6ZrzKd  
    !SnpesTn  
    Ax ^9J)C  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    K\G|q}E/1  
    4) 创建LED光源 vJ!t.Vou  
    g:HIiGN0Ic  
    rlD@O~P4  
    光源类型为Random plane ; "2mVW_k  
    光线数为10000; a^BD55d?  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; RaAq>B WPr  
    形状选为椭圆; rAWBuEU;!  
    5gGr|d|(  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. gIeo7>u  
    半径选择60度 "LYob}_z  
    类型选择 Lambertian fw<'ygd  
    形状选择 Elliptical BtspnVB ez  
    xfb%bkr  
    波长选择默认默认波长 lG2){){j  
    Power默认为1 watts Ks4TBi&J   
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm [30e>bSf`  
    p~t$ll0s  
    LED光源设定办法 @ B+];lr/-  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) !|D,cs  
    '2NeuK-KD  
    波长设定,颜色选为绿色
    YV+e];s  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    1z)+P1nH]  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane xe d$z  
    X:YxsZQ 5Y  
    创建平面探测器(plane)
    <R2bz1!h.  
    pcE.  
    6) 创建分析面 t;'__">:q  
    *fE5Z;!}  
    N3,EF1%  
    /SyiJCx0  
    光线滤光器设置 Xr@0RFdr[  
    7) 执行光线追迹 Q,>AT$|  
    t<4+CC2H  
    9rhz#w  
    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。 #]9yzyb_y  
    9vXrC_W9  
    8) 优化设定 d6u L;eR  
    -50|r;a  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 EM"YjC)F  
    fNQecDuS  
    定义变量
    Q.x3_+CX  
    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)
    \hg12],#:@  
    9) 优化 ^+-i7`|=  
    \5Hfe;ny-~  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 4]Krx m`8  
    %.]qkGZe#  
    8kk$:8  
    K1Uur>Pk%  
    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
    ;%Qu;FtC  
    h 9No'!'!  
    10) 光线追迹与结果分析 f)>=.sp  
    (%tKGeb  
    &P rx=L`  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 u\50,N9Wp{  
    %|UCs8EFm  
    <J\z6+,4E  
    优化后透镜的面型如下: 0C7x1:  
    透镜渲染效果
    Ok9XC <Xu  
    QQ:2987619807
     
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