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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 <GZhH:  
    jD9lz-Y@  
    本文您将会学到如下内容: Tg''1 Wl*  
    透镜基本参数输入; {bkGYx5.C  
    优化变量与评价函数设定; (!</%^ZI  
     优化; d*-Xuv  
     照度分析; =5s$qb?#  
    v33T @  
    2. 操作流程 o# {#r@,i  
    vm}G[  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 p":zrf'(6  
    yazZw}};  
    R^tcr)(  
    2) 创建透镜 >q9{  
    6>B \|  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens j|4tiv>  
    'Y)/~\FI  
    8=4^Lm  
    3) 输入透镜参数 a4by^   
    {B^pnLc  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; n\>.T[$"  
    }x0Z( `  
    `|,tCM&-  
    'j#a%j@{  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    #W5Yw>$  
    4) 创建LED光源 P"Rk?lL  
    3yMt1 fy  
    Pd],}/ZG-  
    光源类型为Random plane ; eT\p-4b  
    光线数为10000;  N|N/)  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; +Ag#B*   
    形状选为椭圆; U_Y;fSl>  
    \e0x ,2  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. =,E'~P  
    半径选择60度 8A_TIyh?  
    类型选择 Lambertian uXNp!t Y  
    形状选择 Elliptical OR~GOv|  
    k4mTZ}6E  
    波长选择默认默认波长 ]+,nA R  
    Power默认为1 watts ?>TbT fmR  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm P^;WB*V  
    k>-'AWH^v  
    LED光源设定办法 UP*yeT,P,  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) B>aEH b  
    6#-Z@fz%  
    波长设定,颜色选为绿色
    R\ e#$"a5  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    -;S3|  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ]E..43  
    qL~Pjr>cF  
    创建平面探测器(plane)
    4sQ~&@[Q+  
    Oo$%Yh51~  
    6) 创建分析面 i59k"pNm  
    y|LXDq4Wj  
    #PPsRKj3c  
    ugRV5bUk  
    光线滤光器设置 KK .cDAR  
    7) 执行光线追迹 /Sh4pu"'  
    BDnBBbBrz  
    A1 b6Zt  
    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。 >:fJhF@  
    p+5#dbyr  
    8) 优化设定 :.C)7( 8S  
    GdL4|xv  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ":z@c,  
    uRs9}dzv  
    定义变量
    Ic_tc  
    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)
    N6f%>3%1|.  
    9) 优化 >4#tkv>S.  
    tTE3H_   
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 oRV] p  
    #d$d&W~gE  
    ,at-ci\'  
    b^;N>zx  
    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
    s2 wwmtUCN  
    >DkN+S  
    10) 光线追迹与结果分析 8UlB~fVg  
    7Im}~3NJG  
    FC~|&  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 WJBW:2=;  
    b^@`uDb6  
    1h& )I%`?  
    优化后透镜的面型如下: ~ rQ4n9G  
    透镜渲染效果
     
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