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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 qx;8Hq(E[  
    JK/VIu&!  
    本文您将会学到如下内容: kgZiyPcw  
    透镜基本参数输入; zF([{5r[!)  
    优化变量与评价函数设定; %RS~>pK1  
     优化; c2o.H!>  
     照度分析; {: H&2iF  
    .:U`4 ->E  
    2. 操作流程 |RS(QU<QE  
    $.0l% $7  
    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。 .m^L,;+2  
    "rJJ~[Y  
    {}A1[ Y|  
    2) 创建透镜 ;J&p17~T9  
    `({ Bi!%i  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens  ~0T;T  
    D00v"yp%%  
    .G~Y`0  
    3) 输入透镜参数 /]@1IC{Lk  
    <} BuU!  
    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; KccIYn~  
    _ mJP=+i  
    x,rK4L7U  
    <{Pr(U*7}  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    =uil3:,[S  
    4) 创建LED光源 p\).zuEf.  
    +WTO_J7  
    d&x #9ka  
    光源类型为Random plane ; y~Ts9AE  
    光线数为10000; TaqqEL  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ;  z:p;Wm  
    形状选为椭圆; ri?k}XnhX  
     nPRv.h  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 8TH fFL  
    半径选择60度 6M^NZ0~J  
    类型选择 Lambertian O>tz;RU  
    形状选择 Elliptical S@^o=B]]  
    I8%Uyap{  
    波长选择默认默认波长 _+*+,Vx  
    Power默认为1 watts >gSiH#>  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Z.$)#vM5  
    ] i:WP2  
    LED光源设定办法 bSvr8FY3d  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) D~T;z pS  
    q?0&&"T}  
    波长设定,颜色选为绿色
    - xE%`X  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ;%`oS.69  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane $O[$<D%H  
    ]; Z[V  
    创建平面探测器(plane)
    G}V5PEF]`  
    dVKctt'C  
    6) 创建分析面 /JGET  
    DV!10NqUr  
    =#so[Pd  
    3X:)r<  
    光线滤光器设置 R|g50Q  
    7) 执行光线追迹 # KgDOCQH  
    ?K!^[aO}=  
    *u ^mf~  
    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。 O =gv2e  
    MY w3+B+Jj  
    8) 优化设定 <nk7vo?Ks  
    /3KPK4!m  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 {^*K@c  
    x"83[0ib  
    定义变量
    T)lkT?  
    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)
    kdW$>Jqb  
    9) 优化 rInZd`\  
    h6;vOd~%  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 d9Uv/VGp  
    Em]2K:  
    Z!foD^&R  
    8$~^-_>n/  
    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
    ojG;[@V  
    wi-F@})f#  
    10) 光线追迹与结果分析 !e?2 x@J  
    i1JVvNMQ,  
    ~kp,;!^vr  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 59#o+qo4   
    ?8-ho0f0  
    8Xx4W^*_  
    优化后透镜的面型如下: o XFo  
    透镜渲染效果
    Xx?~%o6  
    QQ:2987619807
     
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