切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1333阅读
    • 0回复

    [技术]FRED应用:准直透镜模拟与优化 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    7056
    光币
    29425
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-03-01
    1. 摘要 h[ ZN+M  
    %#+Hl0,Tt  
    本文您将会学到如下内容: R2NZ{"h  
    透镜基本参数输入;  *CMx-_  
    优化变量与评价函数设定; kZ~~/?B  
     优化; i b m4fa  
     照度分析; rv;3~'V  
    y =@N|f!  
    2. 操作流程 sW$XH1Uf#  
    XW/o<[91  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 /Oono6j  
    z:O8Ls^\T  
    4-w{BZuS  
    !-bB559Nv  
    2) 创建透镜 *pd@.|^)m  
    ooGM$U  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens xw%0>K[  
    <@}9Bid!o  
    bt *k.=p  
    N`i/mP  
    3) 输入透镜参数 }Jw,>}  
    =N@t'fOr  
    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; ~[: 2I  
    k)u[0}   
    sLFl!jX  
    '-6~tWC~7  
    Vl]>u+YqE  
    将第二面的圆锥系数改为-1 y(Td/rY.  
    ^Cmyx3O^  
    4) 创建LED光源 E7hhew  
    $'TM0Yu,  
    llDJ@  
    光源类型为Random plane ; 6zkaOA46V  
    光线数为10000; }G=M2V<L  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; e!`i3KYn"  
    形状选为椭圆; C~[,z.FvO  
    ^aQ"E9  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. K,]=6 Rj  
    半径选择60度 fM}#ON>Z  
    类型选择 Lambertian ?"FbsMk.d  
    形状选择 Elliptical ]Dzlp7Y}  
    b -y  
    波长选择默认默认波长 ;jPXs  
    Power默认为1 watts 67TwPvh  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 4 :=]<sc,  
    Y7nvHU|+o  
    ?upM>69{  
    LED光源设定办法 hph4`{T  
    \ jA~9  
    ZuIefMiG~+  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) CARzO7 b\w  
    S'14hk<  
    X 8|EHb<  
    波长设定,颜色选为绿色 +V+a4lU14  
    d3Rw!slIq  
    DJir{ \F  
    功率设定(在Power units选择Watts) 5IN(|B0  
    fnY.ao1-s[  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane BHw, 4#F1;  
    eQ"E   
    +RXoi2"-q@  
    创建平面探测器(plane) #%s#c0TX  
    M;NX:mX9  
    9kojLqCT  
    q=G+Tocv  
    6) 创建分析面 &{RDM~  
    zJXplvaL;  
    j9,P/K$:w  
    !c-*O<Y  
    光线滤光器设置 *kVV+H<X|b  
    AEuG v}#  
    7) 执行光线追迹 q =Il|Nb>  
    S$k&vc(0  
    Wf<LR3  
    !+njS  
    qNr} \J|  
    a> )f=uS  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 i&k7-<  
    a6H%5N  
    6,uX,X5  
    8) 优化设定 o.\oA6P_  
    {|\.i  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 h1{3njdr  
    fQ98(+6  
    -F92-jBM4  
    >{Tm##@,k  
    L]Mo;kT<Q  
    定义变量
    v@Ox:wl>  
    SB7c.H,  
    y?0nI<}}HK  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) vI]N^j2%  
    }-fl$j?9E  
    "mN q&$  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) c)tfAD(N8x  
    \?N2=jsu$  
    9) 优化 ??T#QQ  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 T)}) pt!V  
    Fx+*S3==%e  
    .~}1+\~5  
    D6^6}1WI  
    d7i]FV  
    优化结束后会弹出如下报告 Ru~j,|0r4  
    nOz.G"  
    g1o8._f.  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 Z8oK2Dw  
    03(4 x'z  
    10) 光线追迹与结果分析 +MLVbK  
    HmwT~  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    Z)\@i=m  
    T^v}mWCZ  
    p$>l7?h  
    ]7mt[2 Cd  
    优化后透镜的面型如下: QIgNsz  
    透镜渲染效果
    }T$p)"  
    "vslZ`RU  
     
    分享到