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    [技术]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 D/=  AU  
    h% T$m_  
    本文您将会学到如下内容: 235wl  
    透镜基本参数输入; ]jL`*tI\S  
    优化变量与评价函数设定; -8r9DS -/W  
     优化; q[w.[]  
     照度分析; Q~p[jQ,4wZ  
    |p7k2wzN  
    2. 操作流程 7JI&tlR4\c  
    E6NrBPm  
    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。 R^=)Ucj  
    "L p"o  
    G~\ SI.  
    2) 创建透镜 )FfJ%oT}  
    ? m$7)@p  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Ltt+BUJc  
    /6%<97/d  
    (YJ]}J^  
    3) 输入透镜参数 >^Zyls  
    cPgz?,hE  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Rr'^l ]  
    _(<D*V[  
    C/!c?$J  
    :RnFRAcr  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    68^5X"OGF  
    4) 创建LED光源 >{dj6Wo  
    gZs UX^%  
    faVR %  
    光源类型为Random plane ; 2-3|0<`  
    光线数为10000; L8FLHT+R-  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; @fH?y Z=>  
    形状选为椭圆; ){.J`X5r  
    Y C uuj$  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ?*~Pgh >uL  
    半径选择60度 ktr l|  
    类型选择 Lambertian n./onv  
    形状选择 Elliptical &@dW d  
    v&>TU(x\H  
    波长选择默认默认波长 W*xz 0  
    Power默认为1 watts /Nh:O  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm kXq*Jq  
    ms%Ot:uA  
    LED光源设定办法 m_7)r  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) +P~E54  
     jJjD)  
    波长设定,颜色选为绿色
    I<I?ks  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    #]yb;L  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane a?IL6$z  
     psg}sl/  
    创建平面探测器(plane)
    @'Er&[P  
    Xjal6e)[  
    6) 创建分析面 o 6$Q>g`]  
    BW>f@;egg  
    l/BE~gdl  
    p[QF3)9F  
    光线滤光器设置 Z' 0Gd@/  
    7) 执行光线追迹 HHbkR2H1  
    VxOrrs7Z  
    T~k5` ~\(  
    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。 <mc[-To  
    nD\ X3g `V  
    8) 优化设定 ]3iu-~  
    f.gkGwNk  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 &8Cuu$T9)  
    7CGKm8T  
    定义变量
    "jVMk  
    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)
    P]Z}% 8^O  
    9) 优化 4"e7 43(  
    Cm;WQuv@  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ,/\%-u? 1x  
     ##7,  
    .Lrdw3(  
    f8E S GU  
    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
    H ~c+L'=  
    x C'>W"pY  
    10) 光线追迹与结果分析 Ed|7E_v  
    /q %TjQ}F  
    " [=Ee[/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 G! uQ|<(  
    nTSGcMI  
    bQk5R._got  
    优化后透镜的面型如下: Gb%PBg}HH  
    透镜渲染效果
     
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