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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 ?B}>[  
    vv8$u3H  
    本文您将会学到如下内容: Ci*5E$+\  
    透镜基本参数输入; U=yD!  
    优化变量与评价函数设定; ji8 Rd"S  
     优化; w}1)am &pD  
     照度分析; 'RA[_Z  
    ^4fkZh  
    2. 操作流程 JIQzP?+?  
    [)Ge^yI7  
    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。 T#BOrT>V  
    95<:-?4C;W  
    1=D!C lcb  
    2) 创建透镜 ,\m c.80  
    W[?B@sdSZ  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens i Bi/9  
    UB1/FM4~  
    MJC Yi<D  
    3) 输入透镜参数 CeJ|z {F\  
    <Q0&[q;Z  
    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; 2<O8=I _  
    kp$ILZ  
    Kq?7#,_  
    }n=NHHtJ  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    B';Ob  
    4) 创建LED光源 )6j:Mbz   
    3edAI&a5  
    `WB|h)Y  
    光源类型为Random plane ; Gs6 #aL}]R  
    光线数为10000; ZJpI]^9|  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; x -!FS h8q  
    形状选为椭圆; yS43>UK_W+  
    |l|]Tw  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. G](K2=  
    半径选择60度 3pp w_?k  
    类型选择 Lambertian xr/ k.Fz  
    形状选择 Elliptical _"bx#B*  
    s7e'9Bx  
    波长选择默认默认波长 } :mI6zsNj  
    Power默认为1 watts ^ \?9W  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm B<R-|-#  
    t5k&xV=~ #  
    LED光源设定办法 H6O\U2+  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Y'5ck(  
    i/~J0qQ  
    波长设定,颜色选为绿色
    GN<I|mGLJK  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    _#O?g=1  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 54{"ni 2a  
    LTe7f8A  
    创建平面探测器(plane)
    -AT@M1K7%  
    O2G+ '  
    6) 创建分析面 6&Dvp1`m  
    ,gvX ~k  
    <@A^C$g  
    Lk9>7xY  
    光线滤光器设置 .%rR  
    7) 执行光线追迹 ttnXEF  
    CA4-&O"  
    ; ]Aa  
    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。 I/aAx.q  
    bwJi[xF  
    8) 优化设定 DR /)hAE  
    mSfhl(<L  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 q UnFEg  
    4m*(D5Y=|  
    定义变量
    EVFfXv^  
    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)
    h+UscdU l  
    9) 优化 :RsPGj6   
    fF("c6:w(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 .F2nF8  
    l5[xJH  
    ;ZJ,l)BNO  
    kPH^X}O$  
    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
    =!^iiHF  
    /wE_eK.  
    10) 光线追迹与结果分析 s%oAsQ_y  
    \z9?rvT:  
    h'~- K`  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 yV/ J(  
    ~8(X@~Tn*  
    fWyDWU  
    优化后透镜的面型如下: pT@!O}'$  
    透镜渲染效果
     
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