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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 NCYOY  
    - ^Y\'y2  
    本文您将会学到如下内容： 9j}Q~v\  
    透镜基本参数输入； }*!_M3O  
    优化变量与评价函数设定； x7i,jMR  
     优化； hpq\  
     照度分析； A;e"_$yt8  
    b(adM3MP  
    2. 操作流程 PG @C5Rnu  
    2Ky|+s[`[  
    1) 创建之前，我们需要设置其喜好，点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框，勾选之后，其参数输入会变为曲率，所以平时设置时我们勾选此项。 L+mHeS l  
    ? :A%$T  
    zQ+ %^DT1  
    2) 创建透镜 &V%faa1  
    #MviO!@  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens |o ^mg9  
    iQgr8[ SFf  
    BQv*8Hg B6  
    3) 输入透镜参数 ^* CKx  
    &o&}5Aba9  
    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； Ci[Ja#p7$h  
     HIvSh6|0p  
    e:.D^G Fi  
    *ozXilO  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    =tX"aCW~  
    4) 创建LED光源 f1B t6|W%  
    B->oTC`5  
    {@'#|]4y.  
    光源类型为Random plane ; cnDF`7xrT  
    光线数为10000； BFqM6_/J  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； DZ:$p.  
    形状选为椭圆； 6aWNLJ@  
    ~| oB|>  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. '*`1uomeo  
    半径选择60度 5!57<n  
    类型选择 Lambertian f %P#.  
    形状选择 Elliptical [vnxp/v/<  
    r jnf30  
    波长选择默认默认波长 gEmsPk,  
    Power默认为1 watts 0&3zBL%Bo  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm %+(fdk-k+  
    +JB*1dz>8  
    LED光源设定办法 BDX>J3h  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） dO9bxHMnM  
    51;Bc[)%  
    波长设定,颜色选为绿色
    #?Ob->v  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    ,0?3k  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane \.F|c  
    20M]gw]  
    创建平面探测器(plane)
    X1Kze  
    I@1VX5  
    6) 创建分析面 " "CNw-^t  
    >/.Ae8I)  
    R78P](1\>  
     _1jeaV9@  
    光线滤光器设置 1NAtg*`  
    7) 执行光线追迹 A8ClkLC;I  
    l HZ4N{n  
    )-i(%;,*e  
    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。 "&\]1A}Z-x  
     o<g1;  
    8) 优化设定 ei[,ug'  
     C`aUitL}  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 "Fxw"I <  
    7V"Jfh4_  
    定义变量
    vtq47i  
    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)
    //#]CsFiP  
    9) 优化 ?~;q r  
     <fDbz1Q;l  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 8>:u%+ C1c  
    Enhrkk  
    \obM}caT  
    T 0?9F2  
    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
    TezwcFqH  
    F&OcI.OTXF  
    10) 光线追迹与结果分析 }jL4F$wC  
    wNl "y  
    TEbE-h0)]  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 [t]q#+Zs  
    D Z=OZ.v  
    tSiQr I  
    优化后透镜的面型如下： D ~NWP%H  
    透镜渲染效果
    fBP J8VY  
    QQ：2987619807
     
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