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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 G* b2,9&F  
    2(!fg4#+  
    本文您将会学到如下内容: :,pSWfK H  
    透镜基本参数输入; 9%)=`W  
    优化变量与评价函数设定; H4-qB Z'  
     优化; V}w;Y?] J  
     照度分析; !/{+WHxIr|  
    x<i}_@Sn_+  
    2. 操作流程 +#J,BKul  
    hIv@i\`  
    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。 j5$BK[p.  
    vH %gdpxX  
    Fig&&b a  
    2) 创建透镜 a?5[k}\  
    7Du1RuxP  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens NVV}6TUV  
    hPhZUL%  
    .S\&L-{  
    3) 输入透镜参数 XJ0 {  
    W1aa:hEf  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; th5g\h%j*  
    m#H3:-h,  
    + A_J1iJ<  
    ,hxkk`  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    N6QVt f.  
    4) 创建LED光源 |dE -^"_  
    VzS&`d.h  
    #1-xw~_  
    光源类型为Random plane ; 5 x2Ay=s  
    光线数为10000; [|`U6 8}u  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; M&Y .;  
    形状选为椭圆; wRNroQ  
    8t"~Om5sG  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Y]`.InG@  
    半径选择60度 !{^\1QK  
    类型选择 Lambertian 7YWNd^FI V  
    形状选择 Elliptical y? (2U6c  
    {1 J&xoV"  
    波长选择默认默认波长 }*U[>Z-eO  
    Power默认为1 watts o6kNx>tc)  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm u8zbYd3  
    uUR~&8ERX  
    LED光源设定办法 7XrfuG*L$  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) "R #k~R  
    JMBK{JK>  
    波长设定,颜色选为绿色
    pj|pcv^  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    =wu*D5  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane R614#yn-+  
    ]Z<_ " F  
    创建平面探测器(plane)
    #:fQ.WWO  
    c2SC|s]  
    6) 创建分析面 `xS{0P{uj  
    9$K;Raz%  
    8 }'|]JK  
    ri~<~oB 2:  
    光线滤光器设置 /Poet%XvRx  
    7) 执行光线追迹 j|.} I  
    u9-nt}hGYM  
    y k161\  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 FeJr\|FT  
    [^H"FA[  
    8) 优化设定 L7Dh(y=;7  
    "HMP$)d  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 C}g9'jY  
    "T/>d%O1b  
    定义变量
    $.6K!x{(  
    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)
    d?idTcgs  
    9) 优化 1nj(h g  
    >v;8~pgO  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 f}%D"gz  
    Sywu=b  
    >PKBo  
    &Jc_Fc(M  
    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
    D8K-K]W@  
    *2 "6fX[  
    10) 光线追迹与结果分析 <M?:  
    +WJ(QZEhD  
    lB8il2&  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 RH0>ZZR  
    e`tLR- &  
    Ha>*?`?yI  
    优化后透镜的面型如下: "kMzmo=Pv5  
    透镜渲染效果
    Lju7,/UD  
    QQ:2987619807
     
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