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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 BY$L[U;@T  
    +\.0Pr  
    本文您将会学到如下内容: [E9_ZdB T  
    透镜基本参数输入; #A< |qd  
    优化变量与评价函数设定; zUWWXC%R  
     优化; 1_@vxi~aW_  
     照度分析; ,GtN6?  
    &o`LT|*m  
    2. 操作流程 Ud#xgs'  
    AFsYP/g]  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 ogdgLTi  
    3Z}KRsp3  
    \rH0=~F-P  
    2) 创建透镜 8&7zV:=  
    8b25D|8l  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens uPb.uG  
    DeQ ZDY //  
    Q_k'7Z\g$  
    3) 输入透镜参数 8(!?y[  
    &i *e&{L7  
    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; @|d`n\%x  
    kr44@!s+'  
    IKp/xj[!  
    aL8Z|*  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    PD^Cj?wm  
    4) 创建LED光源 L~Xzo  
    xr^fP~V|)0  
    hz-^9U  
    光源类型为Random plane ; LiEDTXRz  
    光线数为10000; A%EGu4  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; q9nQ/]rkHF  
    形状选为椭圆; =vb'T  
    J c:j7}OOV  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. (%4O\ s#l  
    半径选择60度 \?$kpV  
    类型选择 Lambertian 80LN(0?x  
    形状选择 Elliptical O7f"8|=HX  
    I\= &v^]  
    波长选择默认默认波长 [-nPHmZV[  
    Power默认为1 watts 0)9n${P7d  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 4CxU eq  
    /Em6+DN>  
    LED光源设定办法 LiJ./  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) .h@bp1)l  
    z2;<i|Ez0  
    波长设定,颜色选为绿色
    Co:Rg@i(F  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    2bOFH6g  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane wqJ1^>TB  
    S\@U3|Q5  
    创建平面探测器(plane)
    4B Jw+EV8  
    r3~YGY  
    6) 创建分析面 [XD3}'Aa  
    M{X; H'2  
    ;Hu`BFXyD  
    Rab7Y,AA  
    光线滤光器设置 YF)c.Q0  
    7) 执行光线追迹 \*30E<;C_  
    3Zm;:v4y  
    Qt=OiKZ  
    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。 ^:ehG9  
    O?Qi  
    8) 优化设定 ^{64b  
    5Qxm\?0J  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 @[O|n)7  
    `M ~-(,++  
    定义变量
    ?b?YiK&yz  
    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)
    eY(JU5{  
    9) 优化 7Dz-xM_?  
    }J_#N.y  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 =u.hHkx  
    "lKR~Qi  
    P?<G:]W  
    @5cY5e*i{  
    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
    3:3>k8  
    Tuy5h 5  
    10) 光线追迹与结果分析 :Mq{ES%  
    #M[%JTTn  
    LbnW(wr6:(  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布  $kY ]HI  
    }%S#d&wh$_  
    )8V=!73  
    优化后透镜的面型如下: evz@c)8  
    透镜渲染效果
    DP!~WkU~  
    QQ:2987619807
     
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