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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 /ZpwJc`e  
    ZPO+ #,  
    本文您将会学到如下内容: #UYrSM@u  
    透镜基本参数输入; X 8#Uk}/  
    优化变量与评价函数设定; !STa}wl  
     优化; ("!P_Q#  
     照度分析; O S%  
    Zp'q;h_  
    2. 操作流程 g)/#gyT4Y  
    Dmq_jt  
    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。 eCfy'US;@3  
    a"Q>K7K  
    ~;ZT<eCIA  
    2) 创建透镜 7JL*y\'  
    QH]G>+LI5  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /'<Qk'   
    6U!zc]>  
    qy$1+>f1  
    3) 输入透镜参数 ]\ DIJ>JZ  
    9~Ve}NB#z&  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; |Js?@  
    Ao}J   
    PrwMR_-  
    wLW[Vur[  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    8RE"xJMff  
    4) 创建LED光源 8-clL\bm  
    fHc/5uYW  
    %<?U`o@*  
    光源类型为Random plane ; c'Mi9,q  
    光线数为10000; 'v?"TZ  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 1nAAs;`'  
    形状选为椭圆; \7elqX`.yY  
    9&VfbrBM  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ^PrG5|,s  
    半径选择60度 YVT\@+C'  
    类型选择 Lambertian p*l]I *x'<  
    形状选择 Elliptical 9@{=2 k  
    HgfeSH  
    波长选择默认默认波长 "H"4]m1Wc  
    Power默认为1 watts 9u%S<F"  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Vh o3I[C  
    !c#~g0H+  
    LED光源设定办法 SGK=WLGM8  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) [:xpz,  
    b$O1I[o  
    波长设定,颜色选为绿色
    Z.x9SEe1t  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    *B ]5K{N  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane $Il:Yw_  
    ]%I}hj J  
    创建平面探测器(plane)
    DuzJQ Sv  
    ,LpGE>s  
    6) 创建分析面 s?-J`k~q  
    WAWy3i  
    3<vw#]yL  
    B!iz=+RNC1  
    光线滤光器设置 530Z>q  
    7) 执行光线追迹 {S 2? }  
    QT[yw6Z  
    Th%2pwvER  
    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。 PY{])z3N  
    10`]&v]T  
    8) 优化设定 x+B7r& #:  
     jcVK4jW  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 G;k#06  
    8"5^mj  
    定义变量
    c(5r  
    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)
    Q xg)Wb#  
    9) 优化 )e6)~3[^  
    ER4j=O#  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 b0n " J`  
    QO|roE  
    }US^GEs(  
    KM o]J1o  
    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
    8n`O{8:fi  
    O>)Fl42IeD  
    10) 光线追迹与结果分析 ehe;<A  
    +`D,7"{Eu  
    ` 0}z ;&:  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 u hJnDo  
    YKtF)N;m]  
    K[/sVaPZ  
    优化后透镜的面型如下: $T%~t@Cv1  
    透镜渲染效果
    b!hs|emo;  
    QQ:2987619807
     
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