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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 }'_:XKLj  
    {lKEZirO  
    本文您将会学到如下内容: Q }8C  
    透镜基本参数输入; Nuo<` 6mV@  
    优化变量与评价函数设定; >,w P! ;dh  
     优化; ~l4Q~'  
     照度分析; L%4tw5*N  
    &:,fb]p  
    2. 操作流程 g&8.A(  
    {B v`i8e  
    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。 p!V) 55J*  
    m&{rBz0  
    33S`aJ  
    2) 创建透镜 th;]Vo  
    )%1&/uN)  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens B)(w%\M4^  
    q .)^B@}_  
    j[BgP\&,  
    3) 输入透镜参数 :'TX"E!  
    +0)5H>h  
    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; lHRK'? Q  
    _2xuzmz0  
    2}1!WIin  
    4O9tx_<JG  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    RH1U_gp4 ]  
    4) 创建LED光源 |O'Hh7  
    l$qmn$Uc  
    aw;{<?*  
    光源类型为Random plane ; <kk'v'GW@  
    光线数为10000; .|tQ=l@I  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ]oo|o1H87  
    形状选为椭圆; IrUpExJ  
    .jy)>"h0  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. HX z iDnj  
    半径选择60度 (p'/p  
    类型选择 Lambertian :1%VZvWk*  
    形状选择 Elliptical UeC 81*XZ  
    6YB-}>?  
    波长选择默认默认波长 C5d/)aC  
    Power默认为1 watts Cf.WO%?P  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm E%KC'T N^D  
    :^C#-O  
    LED光源设定办法 iOE9FW|e  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) lb=2*dFJ1  
    4j2~"K  
    波长设定,颜色选为绿色
    !;6W!%t.|  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    * N2#{eF&]  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &FT5w T  
    ;g!xQvcR  
    创建平面探测器(plane)
    q oKQEG2  
    1j_aH#Fz:  
    6) 创建分析面 %!1@aL]pQ  
    |8b$x| B  
    xow6@M,  
    1ZGQhjcx  
    光线滤光器设置 bUpmU/ RW  
    7) 执行光线追迹 !^rITiy  
    U]1>?,Nk'3  
    ?^F*"+qI  
    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。 3g4vpKg6c  
    $L $j KNwf  
    8) 优化设定 Jc9@VxWY  
    ^*j[&:d  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 _CYmG"mY  
    ]a &x'  
    定义变量
    {3_Ffsg`  
    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)
    4'7 v!I9  
    9) 优化 P W0q71  
    uk>q\j  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 X}ey0)g%  
    6Vu}k K)  
    mRix0XBI~  
    "1=.5:yG  
    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
    htNL2N  
    Vf#oKPP1  
    10) 光线追迹与结果分析 t/EMBfLc  
    mU e@Dud  
    4OB~h]Vc  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 N69eI dl  
    !kjr> :)x  
    TWD|1 di0  
    优化后透镜的面型如下: PAO[Og,-  
    透镜渲染效果
    iLI.e rm  
    QQ:2987619807
     
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