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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 X\3IY:Q@T  
    1_vaSEov  
    本文您将会学到如下内容: s=`1wkh0  
    透镜基本参数输入; S-[]z*  
    优化变量与评价函数设定; a&YD4DQ05  
     优化; NJ8QI(^"  
     照度分析; v8! 1"FYL  
    /'U/rjb_h{  
    2. 操作流程 4xLU15C  
    9k.LV/Y  
    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。 ?8wFT!J  
    e* gCc7zz  
    `X?l`H;#  
    2) 创建透镜 _%Q\G,a;  
    rtcY(5Q  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 2%g)0[1  
    C:/ca)  
     8.D$J  
    3) 输入透镜参数 @ ?y(\>  
    s+?r4t3H!  
    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; ai"Kd=R  
    Q7]:vs)%  
    !Dp4uE:Pq  
    qe!`LeT#  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    LLOe  
    4) 创建LED光源 V.J[Uwf  
    * bmdY=#7  
    R{S{N2+p(  
    光源类型为Random plane ; %)_R>.>  
    光线数为10000; j6Acd~y\2  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; c0ET]  
    形状选为椭圆; -)@DH;[tb  
    w#_xV =  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. .(Q3M0.D  
    半径选择60度 o?uTL>Zin  
    类型选择 Lambertian DV +DJcF  
    形状选择 Elliptical u{=(] n  
    h &9Ld:p  
    波长选择默认默认波长 s9) @$3\  
    Power默认为1 watts [ >#?C*s  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Mvoi   
    M=n!tVlCV  
    LED光源设定办法 $A6'YgK  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) k <ds7k1m  
    7QL>f5Q  
    波长设定,颜色选为绿色
    w'ZL'/d  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    3EB8ls2  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane AR'q2/cw  
    I"*g-ji0  
    创建平面探测器(plane)
    |mV*HdqU  
    0rY<CV;fZ  
    6) 创建分析面 {y=H49  
    R{)Sv| +`  
    : :8UVLX  
    {c|nIwdB  
    光线滤光器设置 > taT;[Oa  
    7) 执行光线追迹 ]hTYh^'e  
    $6atr-Pb  
    9ET2uDZpL  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ,6PV"E)_  
    yyxGVfr  
    8) 优化设定 ;^xlDN  
    ^Qz8`1`;Z  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 @5Q}o3.zA-  
    NZYtA7  
    定义变量
    V| z|H$-  
    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)
    g"]%5Ow1  
    9) 优化 z.oDH<1  
    s@ m A\  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ymXR#E  
    Fgxh?Wd9  
    Qpiv,n  
    ovzIJbf  
    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
    &$jg *Kr  
    8e)k5[\m  
    10) 光线追迹与结果分析 BIDmZU9tL  
    A_T-]YQ  
    n@{fqj  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 fm87?RgXD  
    ?mS798=f  
    A{\7HV5  
    优化后透镜的面型如下: cEi{+rfZd|  
    透镜渲染效果
     
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