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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 z%LIX^q9  
    1~QPG\cdIX  
    本文您将会学到如下内容: @k/NY *+  
    透镜基本参数输入; A$xF$l  
    优化变量与评价函数设定; b,%C{mC  
     优化; y Ej^=pw  
     照度分析; AjgF6[B  
    x~j`@k,;  
    2. 操作流程 /_#q@r4ZQ  
    Nl(3Xqov  
    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。 }XM(:|8J,  
    NS6:yX,/  
    qc~iQSI  
    2) 创建透镜 kd$D 3S ^{  
    9v!1V,`j"  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens {Fe[:\  
    0tB0@Wj  
    1q1jZqno  
    3) 输入透镜参数 td3D=Y  
    e2W".+B1  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 3J438M.ka  
    h@]XBv  
     "{Eta  
    v+=BCyT  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Y.ToIka{  
    4) 创建LED光源 'D"C4;X  
    \K]0JH  
     XJ5 .  
    光源类型为Random plane ; ; XN{x  
    光线数为10000; ""Q P%  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; %lGfAYEM=  
    形状选为椭圆; WPG(@zD  
    PO 7Lf#9]  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. @\P;W(m.i  
    半径选择60度 pDCeQ6?  
    类型选择 Lambertian kO*$"w#X[p  
    形状选择 Elliptical b e^6i:  
    \1 &,|\E#  
    波长选择默认默认波长 (<oy N7NT  
    Power默认为1 watts 5K?IDt7A]  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm =j*$ |X3W  
    Gvqxi|  
    LED光源设定办法 `&sH-d4v  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) V0XvJ  
    )fSOi| |C  
    波长设定,颜色选为绿色
    Nf"r4%M<6  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    {"QNJq#:  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane FfPar:PHj  
    !pdb'*,n  
    创建平面探测器(plane)
    Rn I&8  
    &,CiM0  
    6) 创建分析面 rOOT8nkR#  
    aL&7 1^R,  
    &_|#.  
    -Z Ugx$  
    光线滤光器设置 hUMf"=q+  
    7) 执行光线追迹 #c?j\Y9nz  
    :GP]P^M;G@  
    D"?fn<2  
    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。 fs%.}^kn  
    z]?N+NHOA  
    8) 优化设定 wN-d'-z/rd  
    |NC*7/}  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 \EtQ5T*u  
    Yqi4&~?db  
    定义变量
    sCk?  
    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)
    .QJ5sgmh  
    9) 优化 8Sh54H  
    L(-b@Joh  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 O-I[igNl  
    ZR?yDgL  
    Ww%=1M]e-  
    ?ztkE62t  
    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
    j=aI9p  
    'JfdV%M  
    10) 光线追迹与结果分析 8UyMVY  
    IrhA+)pdse  
    ,N[7/kT|  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 HxK80mJ  
    ~SF<,-Kg  
    HbA kZP  
    优化后透镜的面型如下: \$e)*9)  
    透镜渲染效果
    ,>-< (Qi  
    QQ:2987619807
     
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