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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 <}t~^E,  
    J!Er%QUR  
    本文您将会学到如下内容: w^z5O6   
    透镜基本参数输入; w\,N}'G  
    优化变量与评价函数设定; vz5x{W  
     优化; dp#JvZb  
     照度分析; ?C)a0>L  
    SW5V:|/  
    2. 操作流程 3}aKok"k  
    %jk7JDvl  
    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。 0t*e#,y  
    |y9(qcKn$  
    EP,j+^RVf  
    2) 创建透镜 xfoQx_]$Im  
    ]H| O  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens c?5?TJpm  
    uN>JX/-  
    cq]JD6937  
    3) 输入透镜参数 A,67)li3  
    9gq+,g>E_  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; =~zsah6N  
    m%zo? e  
    Hb}O/G$a*  
    yPY}b_W  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    `-t8ag 3  
    4) 创建LED光源 P.bxq50  
    YP E1s  
    }uZ/^_U.  
    光源类型为Random plane ; >~@O\n-t  
    光线数为10000; S[ch/  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; M~%P1@%  
    形状选为椭圆; _%g L  
    r{ >Q{$Q  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. H9;0$Y(e-  
    半径选择60度 i;Dj16h  
    类型选择 Lambertian Z8C~o)n9  
    形状选择 Elliptical }NjZfBQW`  
    ]K?;XA3dZ  
    波长选择默认默认波长 ;w/@_!~  
    Power默认为1 watts "C0?s7Y  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm /!Ay12lKE}  
    QB uX#bDV  
    LED光源设定办法 )]}G8A  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) !3F3E8%  
    "; 1@f"kw  
    波长设定,颜色选为绿色
    Sq&r ;  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    RW{y.WhB  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane "I3 #/~q  
    $RH.  
    创建平面探测器(plane)
    b5Q|$E   
    Mj&G5R~_  
    6) 创建分析面 NSawD.9mV  
    0$A^ .M;  
    azz=,^U#  
    J>l?HK  
    光线滤光器设置 +m9ouF  
    7) 执行光线追迹 (> W \Nf  
    C@`rg ILc  
    LZ34x: ,C  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 * N]^(+/A  
    =cpUc]~  
    8) 优化设定 }u9#S  
    "(r%`.l=I  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 d-3.7nJ:  
    zO`4W!x&  
    定义变量
    T;G<62`.h  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ({ O~O5k  
    9) 优化 7fI2b,~  
    0G31Kou  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 NbC2N)L4  
    H;R~d%!b  
    ^Q6?T(%$  
    @ ]40xKF  
    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
    Lqdapx"Z_  
    T>f6V 5  
    10) 光线追迹与结果分析 Ur]/kij  
    br^ A<@,d  
    2X<%BFsE  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 FDFwx|  
    -woFKAy`  
    zYrJ Hn#vB  
    优化后透镜的面型如下: o$eo\X?J?  
    透镜渲染效果
    M^*\ $K%  
    QQ:2987619807
     
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