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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 icOh/G=N;  
    tT>~;l%'  
    本文您将会学到如下内容: 89?$xm_m  
    透镜基本参数输入; 9l5l"Wj&  
    优化变量与评价函数设定; v `9IS+Z  
     优化; E`}KVi57  
     照度分析; OB FG!.)  
    iqW T<WY  
    2. 操作流程 Ew~piuj  
    s>~ h<B  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 .gh3"  
    pj4M|'F7  
    I"eXoqh  
    2) 创建透镜 icLf; @  
    ,#@B3~giC  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens sN.h>bd  
    3R>U^ Y  
    x>THyY[sq  
    3) 输入透镜参数 a*@ 6G  
    R/&Bze  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; n@r'b{2;l  
    `Hld#+R  
    dt%waM!  
    L?T%;VdG'>  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    xj~5/)XX|X  
    4) 创建LED光源 :yO.Te F  
    ~OO&%\$k  
    ^W+q!pYM9+  
    光源类型为Random plane ; O+~.p  
    光线数为10000; \q(DlqTqs  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; bq{":[a  
    形状选为椭圆; _7Z|=)  
    /2Q@M>  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. !c,=%4Pb  
    半径选择60度 d#6'dKV$  
    类型选择 Lambertian /ZlPEs)  
    形状选择 Elliptical {eo4J&as  
    R1u1  
    波长选择默认默认波长 7)aitDD  
    Power默认为1 watts bAS('R;4  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm MM8@0t'E  
    f Glvx~  
    LED光源设定办法 GAG=4 g  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) oU[Ba8qh  
    f6@fi`U ,  
    波长设定,颜色选为绿色
    GZXBzZ}  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    szW_cjS  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane F=)9z+l#  
    j}}:&>;  
    创建平面探测器(plane)
    _EMq"\ND  
    ,[fn? s r  
    6) 创建分析面 NGZEUtj  
    ti$d.Kc(  
    owHV&(Go(B  
    aD)XxXwozm  
    光线滤光器设置 -ZwQL="t  
    7) 执行光线追迹 v|r\kr k  
    U,Py+c6  
    {hYH4a&Hb  
    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。 AfAg#75q  
    pd2Lc $O@  
    8) 优化设定 &-^|n*=g6  
    }@Rq'VPZd  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ti6\~SY  
    )\fAy  
    定义变量
    *j9{+yO{ZE  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ;\~{79c  
    9) 优化 44;ZX$HL  
    N0A PX4j  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 2E]SKpJ  
    &%3$zgvR  
    /O@'XWW  
    W[B%,Km%]  
    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
    V^Gz7`^  
    ` @.  
    10) 光线追迹与结果分析 7)iB6RB K  
    P%HvL4R  
    4-l G{I_S:  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 MLD-uI10{  
    CZE!rpl  
    t\YN\`XD  
    优化后透镜的面型如下: 9nW/pv  
    透镜渲染效果
    !=%E&e]  
    QQ:2987619807
     
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