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    [技术]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: 2023-05-18
    1. 摘要 E0^~i:M k  
    /'IOi`d  
    本文您将会学到如下内容: $ +h~VC  
    透镜基本参数输入; k~u$&a  
    优化变量与评价函数设定; =N`"%T@=  
     优化; lkK+Fm  
     照度分析; uYlC*z{  
    EZz Ox(g  
    2. 操作流程 1e*+k$-{  
    <8[BB7  
    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。 mvI[=e*  
    Au$|@  
    ^c}Z$V  
    2) 创建透镜 RF 4u\ \  
    ^WP`;e  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens F_=RY ]  
    o~,dkV  
    + ?n81|7`  
    3) 输入透镜参数 Lc6Wj'G G  
    zCT Wi  
    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; w1/p wzn  
    p5c^dC{   
    <Brq7:n|  
    3hr&p{/  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    -:`$8/A|  
    4) 创建LED光源 1FUadSB5)  
    Mf%0Cx `  
    &IM;Yl  
    光源类型为Random plane ; nnX,_5s  
    光线数为10000; v2:A 4Pd:+  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; y~An'+yBa  
    形状选为椭圆; j^T.7Zv  
    y]aV7 `]  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. S,Boutd  
    半径选择60度 7jT]J   
    类型选择 Lambertian {wRsV=*  
    形状选择 Elliptical 4df)?/  
    3'6%P_S  
    波长选择默认默认波长 Od70w*,  
    Power默认为1 watts n1 `D:XrE  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm XP<wHh  
    hm>JBc:n-  
    LED光源设定办法 Z9mY*}:U~  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) eKNZ?!c=  
    .{x-A{l  
    波长设定,颜色选为绿色
    7udMF3;>  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    BB5(=n+  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane L6Ykv/V  
    7OX5"u!2  
    创建平面探测器(plane)
    4G0Er?D   
    "5u*C#T2$  
    6) 创建分析面 ^AtAfVJN0  
    pb1/HhRR^n  
    "  m<]B  
    %Kx:'m%U  
    光线滤光器设置 z=B*s!G  
    7) 执行光线追迹 .ml24SeC  
    S\K;h/;V  
    bB@1tp0+  
    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。 jIwz G+)$P  
    UVlD]oXKh  
    8) 优化设定 7N,E%$QL  
    I}Uj"m`>  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ;<d("Yz:@Z  
    ?47q0C  
    定义变量
    FuiG=quY  
    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)
    2{Nv&ZX?  
    9) 优化 z^+f3-Z  
    $L_-U~^  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 a]-F,MJ  
    4Ei*\:  
    V  @8+  
    }#5V t  
    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
    )isz }?Dj  
    Tt #4dm-  
    10) 光线追迹与结果分析 \,)('tUE  
    {J;[ Hf5  
    SYd4 3P A  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Z8*E-y0  
    F8mS5oB|^  
    L#mf[a@pCn  
    优化后透镜的面型如下: <VI.A" Qk~  
    透镜渲染效果
     
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