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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 ZF#lh]  
    1PWi~1q{Q  
    本文您将会学到如下内容: w .M  
    透镜基本参数输入; KL(s Vj^e  
    优化变量与评价函数设定; - ?  i  
     优化; FSkX95  
     照度分析; OYa9f[$  
    \|]+sQWQ  
    2. 操作流程 0;w 4WJJ  
    Y2ON!Rno  
    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。 <O-R  
    J*%IvRg  
    |hDN$By  
    2) 创建透镜 YiL^KK  
    L&|^y8  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ZRr.kN+F  
    1Z(9<M1!M  
    j39"iAn  
    3) 输入透镜参数 Az?^4 1r8  
    @,G\` ;Ma  
    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; Nd;pkssd  
    jQfnc:'  
    )T slI  
    0}:Wh&g  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ET*:iioP  
    4) 创建LED光源 lEQj62zIQ  
    ( Y Z2&  
    N /;Vg ^Wx  
    光源类型为Random plane ; X VKRT7U  
    光线数为10000; pgv, Su  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 5@W63!N  
    形状选为椭圆; v[DxWs8q  
    {?mb.~(  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. $(yi+v  
    半径选择60度 :8v? 6Q  
    类型选择 Lambertian "{bc2# F  
    形状选择 Elliptical \^'-=8<*>  
    Iy4 RE P|  
    波长选择默认默认波长 LS-_GslE7\  
    Power默认为1 watts r'*#i>PkQD  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm (2RuQgO  
    u@Z6)r'  
    LED光源设定办法 /p}pdXS  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) J'I1NeK  
    :pvVm>  
    波长设定,颜色选为绿色
    8&1xb@Nc7  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    k$Ug;`v#  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane pG v*{.  
    'RQEktm  
    创建平面探测器(plane)
    .\ vrBf  
    Pvm pWa  
    6) 创建分析面 ],zp~yVU&  
    [xdVuL;N  
    ZxCXru1  
    '+GYw$  
    光线滤光器设置 m&MZn2u[4i  
    7) 执行光线追迹 $9 G".T  
    <#./q LSR  
    k~QmDq  
    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。 --vJR/-  
    Ga <=Di):  
    8) 优化设定 w[^lxq  
    GN+,9  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 8SupoS  
    S} &1_I  
    定义变量
    ZV-Yq !|t  
    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)
    >G vd?r  
    9) 优化 |k: FNu]C  
    b: I0Zv6  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 cNy*< Tv  
    k/Q8:qA  
    _( QW2m?K  
    &5%~Qw..  
    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
    P (fWJVF7  
    >5t]Zlb`  
    10) 光线追迹与结果分析 MJn=  
    - C8VDjf9  
    PoRP]Q*n  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 AbX#wpp!  
    wZj`V_3  
    x*:"G'zT  
    优化后透镜的面型如下: (J j'kW6G6  
    透镜渲染效果
    "(p&Oz  
    QQ:2987619807
     
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