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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 _&%FGcAS  
    X|-[i hp;  
    本文您将会学到如下内容: S5V:HRj{?  
    透镜基本参数输入; #a9O3C/MP  
    优化变量与评价函数设定; (x fN=Te,-  
     优化; " T9UedZ  
     照度分析; kH8/8  
    .,20_<j%=  
    2. 操作流程 5|5p -B  
    IC?(F]$%>  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 2RQ- L  
    }R11G9N.  
    e3ce?gk  
    2) 创建透镜 zz /4 ()u  
    inip/&P?V  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ^e =G} N^  
    SL-;h#-y 4  
    5vg="@O K  
    3) 输入透镜参数 /'VbV8%  
    )+R n[MMp  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; yzv"sd[8N  
    AJm$(3?/D  
    w@<II-9L)<  
    t1]/Bw`j/  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Pt f(p`  
    4) 创建LED光源 ^GyZycch  
    $xWUzg1<U  
    vd)zvI  
    光源类型为Random plane ; "F%JZO51  
    光线数为10000; X8">DR&>Y  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 5VJe6i9;  
    形状选为椭圆; X =%8*_  
    |R1T;J<[  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 5dB62dqN  
    半径选择60度 =YTcWB  
    类型选择 Lambertian s8)`wH ?  
    形状选择 Elliptical s M*ay,v;  
    2 rr=FJ  
    波长选择默认默认波长 1I{8 |  
    Power默认为1 watts FF~r&h8H  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm VX&PkGi?o  
    BjeD4  
    LED光源设定办法 'It8h$^j  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) kw@^4n+M  
    bi^?SH\  
    波长设定,颜色选为绿色
    r4fHD~#l{  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Z Cjw)To(  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane t:5-Ro  
    t`&x.o  
    创建平面探测器(plane)
    r:;.?f@  
    r`.N?  
    6) 创建分析面 uINdeq7|F  
    ZGDT 6,  
    Hddc-7s  
    tw>2<zmSi%  
    光线滤光器设置 avL_>7q  
    7) 执行光线追迹 JD~;.3$/k  
    ?)y^ [9  
    dniU{v  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 P=5+I+  
    weSq |f  
    8) 优化设定 b.@a,:"  
    acR|X@ \3  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 b1Kt SRLV  
    e[fOm0^.c  
    定义变量
    PmRvjSIG  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    XS[L-NHG  
    9) 优化 jk{(o09  
    R<Lf>p>_  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 iU;e!\A  
    :Ko6.|  
    "(^XZAU#W  
    /,I cs  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    1!~cPD'F  
    lGl'A}]#$  
    10) 光线追迹与结果分析 hlaN'j <C  
     ir6' \  
    )ODF6Ag  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 hPDKxYD]f  
    rtRbr_  
    @#)` -]g  
    优化后透镜的面型如下: KLg1(W(  
    透镜渲染效果
    TZAd{EZa  
    QQ:2987619807
     
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