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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 6k2~j j1d  
    N *fN&0r  
    本文您将会学到如下内容: bTj,5,8 i  
    透镜基本参数输入; m`Z4#_s2  
    优化变量与评价函数设定; g:HIiGN0Ic  
     优化; rlD@O~P4  
     照度分析; "2mVW_k  
    y}A-o_u@cD  
    2. 操作流程 RaAq>B WPr  
    rAWBuEU;!  
    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。 5gGr|d|(  
    @ o]F~x  
    l<5!R;?$  
    2) 创建透镜 Y3?kj@T`i  
    XIU2l}g  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens `g7' )MSy  
    ;Bm{_$hf=  
    Rzp-Q5@M Y  
    3) 输入透镜参数 m9/a!|fBE  
    q_!3<.sf  
    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; F XbNmBXF  
    sB $!X@  
    CXa$QSu>  
    so;aN'{6@  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    \>+gZc]an  
    4) 创建LED光源 [X|P(&\hQd  
    2l9_$evK~  
    p?Y1^/   
    光源类型为Random plane ; 7{6wNc  
    光线数为10000; %BL+'&q  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; IySlu^a  
    形状选为椭圆; X]N8'Yt  
    H]cCyuCdH  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 1UOFTI2S|  
    半径选择60度 uy$o%NL-7  
    类型选择 Lambertian ~! @a  
    形状选择 Elliptical Rc u/ @j{O  
    o;t{YfK  
    波长选择默认默认波长 cng 1k  
    Power默认为1 watts NS\'o )J  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm JWLQ9U X  
    5z0SjQ  
    LED光源设定办法 o^Ms(?K%t  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) {L#Pdj{  
    'E9\V\bi  
    波长设定,颜色选为绿色
    tYnNOK*|  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    <|v]9`'  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &TKB8vx=#  
    W )\~T:Kn  
    创建平面探测器(plane)
    +ft?aB@  
    ;#AV~Y- s  
    6) 创建分析面 dD=dPi#  
    %GJ, &b|  
    1Eh (U  
    0 j6/H?OT  
    光线滤光器设置 l/SbJrM*  
    7) 执行光线追迹 5K,Y6I&$SJ  
    >XB Lm`a  
    t'^/}=c-  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 !iMsTH<  
    YqYCW}$  
    8) 优化设定 9\V^q9l  
    < }G7#xg  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 J@52<.>6  
    M5wj79'l"  
    定义变量
    KATt9ox@  
    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)
    ENygD  
    9) 优化 oTZNW  
    @Kp2l<P  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件  IG 6yt  
    (,[Oy6o  
    M*|x,K=U  
    LG(bdj"NM  
    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
    f Vw+8[d0  
    7&E3d P  
    10) 光线追迹与结果分析 YHl6M&*@  
    :2}zovsdj  
    S-GcH  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 SZNM$X|T  
    Iell`;  
    BZe x  
    优化后透镜的面型如下: e+j7dmGa  
    透镜渲染效果
     
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