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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 2O " ~k  
    A"Sp7M[J  
    本文您将会学到如下内容: H':0  
    透镜基本参数输入; 1)!?,O\ey  
    优化变量与评价函数设定; 7da~+(yhr  
     优化;  R7ExMJw  
     照度分析; #(1R:z\:  
    [WBU _  
    2. 操作流程 yCZ[z A  
    Gn>~CoFN  
    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。 (k24j*1e$  
    xG|n7w*  
    ldNWdz  
    2) 创建透镜 VCc57 Bo  
    yYPFk  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens B5MEE  
     "xp>Vj  
    b_GAK  
    3) 输入透镜参数 \5R>+[n!  
    K?H(jP2mpM  
    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; DP=\FG"}x  
    p ^U#1c  
    RxXiSc`^z  
    2br~Vn0N  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    J%lEyU  
    4) 创建LED光源 -A)/CFIZ  
    "j%L*J)  
    dY'>'1>P 9  
    光源类型为Random plane ; QI{<q<  
    光线数为10000; oxJ#NGD  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; :AM_C^j~ D  
    形状选为椭圆; EV|L~^Q  
    .MI 5?]_  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m"tke'a  
    半径选择60度 u%rB]a$/  
    类型选择 Lambertian 0;:AT|U/d  
    形状选择 Elliptical 7,,#f&jP  
    cDqj&:$e  
    波长选择默认默认波长 xT;j_'9U;  
    Power默认为1 watts _VI3b$  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm THHA~;00YN  
    T(iL#2^  
    LED光源设定办法 D0@d}N  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 0uO<7IW9  
    =qFDrDt  
    波长设定,颜色选为绿色
    ^=Egf?|[  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    <n)R?P(or  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane brClYpp,h  
    #Q$`3rr  
    创建平面探测器(plane)
    NK|m7 (  
    H`Ld,E2ex&  
    6) 创建分析面 8b:\@]g$  
    Uiu9o]n  
    @ )m9#F  
    8,YxCm ie  
    光线滤光器设置 O>sE~~g]?  
    7) 执行光线追迹 V9<CeTl'  
    {uji7TB  
    iBPx97a  
    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。 k ks ?S',  
    Y~uqKb;A  
    8) 优化设定 jG~UyzWH;  
    a#i%7mfn  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ts~$'^K[-  
    Q5pm^X._j  
    定义变量
    \|q.M0  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    +)QA!g$  
    9) 优化 |,OTGZgc  
    TM1J1GU  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 lp%i%*EQ*  
    1PdxoRa4=  
    nO7#m~  
    wO3K2I]>0  
    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
    TLiA>`r=  
    `-[+(+["  
    10) 光线追迹与结果分析 6N]V.;0_5  
    >"z&KZKI  
    }^ G&n';J  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 QW1d&Gb.(  
    5 ,1q%  
    (VA:`pstP  
    优化后透镜的面型如下: m1(cN%DBd  
    透镜渲染效果
    )./.rtP|4  
    QQ:2987619807
     
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