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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 , j'=sDl  
    @2CYv>  
    本文您将会学到如下内容: mXz-#Go(  
    透镜基本参数输入; me1ac\  
    优化变量与评价函数设定; 'RQZU*8  
     优化; O *H:CW  
     照度分析; <H}"xp)j0  
    RW,ew!Z  
    2. 操作流程 ;?=nr5;q  
    7Q 0 M3m  
    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。 ,":"Op61  
    Lt@4F   
    un W{ZfEC  
    2) 创建透镜 +3s i=x\=/  
    WYRTt2(+%  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens y"cK@sOo  
    gLl?e8[F  
    g}ciG!0  
    3) 输入透镜参数 q&jZmr  
    D<L]'  
    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; K&BlWXT  
    O5Yk=-_m  
    /:ma}qG y  
    mRj-$:}L  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    =bN[TD  
    4) 创建LED光源 6\4oHRJC  
    %lv2;-  
    w]tv<U={  
    光源类型为Random plane ; n_$lRX5  
    光线数为10000; eJ'2 CM6  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; XXuU@G6Z7$  
    形状选为椭圆; "}7K>|a  
    }= s@y"["  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. C([;JO 11[  
    半径选择60度 .X_k[l9  
    类型选择 Lambertian 3c@Cb`w@  
    形状选择 Elliptical D*vrQ9&# 8  
    {(D$ Xb  
    波长选择默认默认波长 Tud[VS?99  
    Power默认为1 watts m`nv4i#o  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm )uwpeq$j7l  
    YOGw Q  
    LED光源设定办法 (mt,:hX  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) \ts:'  
    K JPB-  
    波长设定,颜色选为绿色
    J:#B,2F+^  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ghbxRnU}  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane #OJ^[Zi<  
    +Y)rv6}m  
    创建平面探测器(plane)
    W qci51y>#  
    G A2S  
    6) 创建分析面 J^n(WnM*F  
    [m3G%PO@Da  
    +c}fDrr)  
    4xtbP\=   
    光线滤光器设置 U>:CX XHRt  
    7) 执行光线追迹 q6H90Zb  
    +s1+;VUs3  
    -$dnUXFsj[  
    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。 (cNT ud$  
    lG%oqxJ+ L  
    8) 优化设定 3|9) A+,#  
    Q&`$:h.~  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 A3$ rPb8  
    )l[ +7  
    定义变量
    )"t=sFxaB  
    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)
    :V}8a!3h  
    9) 优化 sw{EV0&>m  
    c!{.BgGN  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 >9<h?F%S  
    ~}8 3\LI}  
    2#T|+mKxZM  
    f 7d)  
    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
    g 4Vt"2|  
    f[%\LHq  
    10) 光线追迹与结果分析 %J~8a_vO  
    S3)JEZi  
    :Gy .P  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 "^22 Y}VB  
    2}~1poyi>  
    UupQ* ,dJ  
    优化后透镜的面型如下: ;[g v-H  
    透镜渲染效果
     
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