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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 FO^24p  
    ]Zv ,  
    本文您将会学到如下内容:  T{Hf P  
    透镜基本参数输入; Iaa|qJ4  
    优化变量与评价函数设定; 9:\A7 =  
     优化; m5qCq9Y  
     照度分析; lko3]A3  
    sL mW\\kA>  
    2. 操作流程 .+uVgSN  
    Nh:4ys!P  
    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。 Nuq(4Yf1W  
    *h])mqhB  
    @>Ek'~m  
    2) 创建透镜 !qS05  
    JU2P%3  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens PL!tk^;6-  
    o@',YF>OQ  
    NYwGK|  
    3) 输入透镜参数 ]:!8 s\#  
    pLo;#e8'f  
    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; ec1Fg0Fa  
    )BpIxWd?  
    Vy r] x  
    !xH,y  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    :SdIU36  
    4) 创建LED光源 ,i;9[4QMX  
    8_Jj+  
    BArJ"t*/z  
    光源类型为Random plane ; D/*vj|  
    光线数为10000; !,R  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 9<w=),R`8  
    形状选为椭圆; kp.|gzA6  
    F*. /D~K  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. E s:5yX!  
    半径选择60度 $Uy#/MX  
    类型选择 Lambertian uzO {{S-  
    形状选择 Elliptical L*IU0Jy>  
    epYj+T  
    波长选择默认默认波长 o KlF5I  
    Power默认为1 watts pBvo M={2!  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm p>!1S  
    XWc|[>iO  
    LED光源设定办法 ,A^L=+  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) _3I3AG0e  
    4fD`M(wv  
    波长设定,颜色选为绿色
    Ag<4r  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    {.cB>L  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane EJv!tyJ\[  
    d{?)q  
    创建平面探测器(plane)
    U:J /\-  
    +6uOg,;  
    6) 创建分析面 ]y$)%J^T  
     ?DJuQFv  
    dPRtN@3  
    YBR)s\*  
    光线滤光器设置 FV`3,NFk  
    7) 执行光线追迹 B>R* f C@g  
    rnJS[o0  
    BzN/6VEw  
    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。 HH+TjX/b  
    ws#hhW3qK  
    8) 优化设定 7eTA`@v5A  
    gq=0L:  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 9]"\"ka3>  
    )0'Y et}  
    定义变量
    }'%$7vL`Ft  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    Qh/lT$g  
    9) 优化 DrW/KU,{+(  
    -DA;KWYS  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 K,Lr +  
    R%Kl&c  
    wHq('+{=&  
    hU |LFjc  
    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
    A[K:/tB  
    &mCs%l  
    10) 光线追迹与结果分析 0m qS A  
    ?SBh^/zf  
    g]:..W7  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 R65;oJh  
    bDxPgb7N=  
    M|5^':Y  
    优化后透镜的面型如下: "#[o?_GaJ  
    透镜渲染效果
    ?U7&R%Lh`  
    QQ:2987619807
     
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