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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 d72( g$F  
    wrCV&2CG  
    本文您将会学到如下内容: h$~$a;2cR  
    透镜基本参数输入; J+0 ?e9  
    优化变量与评价函数设定; gBI?dw  
     优化; u-n$%yDS  
     照度分析; LfrjC@_y  
    FB+nN5D/  
    2. 操作流程  ;1,#rTs  
    4K;0.W;~|  
    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。 "lA$;\&  
    P:'y}a-  
    Tnf&32 IA  
    2) 创建透镜 Z'^.H3YvL  
    R 'mlKe x  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens >i1wB!gc8  
    JP]4* l  
    (|6!pQ7  
    3) 输入透镜参数 86&r;c:  
    M tDJ1I%  
    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; ;''S} ;  
    1U~'8=-   
    lg (>n&  
    n n8N 9w  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    L(`q3>iC4.  
    4) 创建LED光源 8p~[8}  
    ocp3JR_0  
    %HZ!s `w_  
    光源类型为Random plane ; aI\ >=*HF  
    光线数为10000; $U_1e'  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; oFGgr2Re  
    形状选为椭圆; _{i- .;K  
    5FNf)F   
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. V3pn@'pr  
    半径选择60度 ON_G D"  
    类型选择 Lambertian sD XJXJZ  
    形状选择 Elliptical \w{fq+G  
    b{e|~v6&  
    波长选择默认默认波长 vs.}Bou]  
    Power默认为1 watts g'eJN  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm )i.\q   
    ?=Z0N&}[  
    LED光源设定办法 7XIG ne%v  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) @(tiPV  
    O >&,h^  
    波长设定,颜色选为绿色
    2-wvL&pi)  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    5Ul=Nv]  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane W.b?~  
    TlBu3z'P  
    创建平面探测器(plane)
    Cd'SPaR  
    .Wci@5:3  
    6) 创建分析面 b9Ix*!Y  
    Tq.%_/@M<  
    PmE2T\{s!  
    m4T` Tg#P  
    光线滤光器设置 }"chm=b  
    7) 执行光线追迹 w.0]>/C  
    t3$+;K(  
    =gr3a,2  
    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。 9ev " BO  
    ODqWXw#  
    8) 优化设定 ]+0I8eerd  
     TBqJ.a  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 -@_V|C'?  
    M}6? |ir  
    定义变量
    AfW9;{j&I  
    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)
    'roZ:NE  
    9) 优化 NCysYmt  
    ! =c&U.B  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Z66@@?`  
    7e-l`]  
    Y|iALrx  
    o93A:fc  
    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
    Z-+p+34ytq  
    Ot} E  
    10) 光线追迹与结果分析 pYs"Y;%  
    D~Y 3\KP  
    m<;&B   
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 \YBY"J  
    uB:utg  
    9m fYB  
    优化后透镜的面型如下: WNPdym  
    透镜渲染效果
    ^dR5fAS  
    QQ:2987619807
     
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