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    [技术]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 s~c cx"HH  
    qV-1aaA  
    本文您将会学到如下内容： G)gb5VW k  
    透镜基本参数输入； ]}.|b6\  
    优化变量与评价函数设定； Gq7\b({=  
     优化； V5 Gy|X  
     照度分析； 4Vd[cRh2  
    HaRx(p0  
    2. 操作流程 .g.g lQ_~=  
    \vuWypo  
    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。  Gc;-zq  
    %2^V.`0T  
    6H0aHCM  
    2) 创建透镜 -WGlOpg0;  
    GY"c1 KE$  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens EH'eyC-B<  
    2/x~w~3U  
    %~0]o@LW7  
    3) 输入透镜参数 g9IIC5  
    q35=_'\W  
    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； <1`MjP*w  
     |:`)sx3@#  
    ciW;sK8  
    Qh]k)]+*|  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    X @7:FzU9  
    4) 创建LED光源 nd5.Py$  
    6}*4co  
    @}' ?o_/C  
    光源类型为Random plane ; 8A 'SMJi  
    光线数为10000； U?Vik  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； t{Ks}9B  
    形状选为椭圆； 8 v da"  
    C\ 34R  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. e|^.N[W  
    半径选择60度 oMNBK/X_  
    类型选择 Lambertian cq/@ng*o  
    形状选择 Elliptical dx.Jv/Mb  
    J@rBrKC  
    波长选择默认默认波长 Xod/GY G  
    Power默认为1 watts TnuA uui*  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm V0_^==Vs  
    Ol;"}3*Z*  
    LED光源设定办法 ,,?XGx  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） &C#?&AQ  
    ~b[5}_L=>  
    波长设定,颜色选为绿色
    kAW2vh  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    Ze?H  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane %xC}#RDf  
    %V(U]sbV  
    创建平面探测器(plane)
    G420o}q  
    HLqDI lL  
    6) 创建分析面 p1IN%*IV+o  
    |WgFLF~k  
    $`L |  
     G}nj 71=H  
    光线滤光器设置 `*B6T7p1  
    7) 执行光线追迹 6hHMxS^o  
    =vL >&$  
    LVy (O9g  
    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。 5K =>x<  
     @2+'s;mUV  
    8) 优化设定 (62Sc]  
     w(Q{;RNM;  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ;r XZ?"  
    <JW %h :\t  
    定义变量
    /5?tXH"  
    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)
    f2ck=3  
    9) 优化 `/(9 #E  
     HUel  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 j<h0`v  
    D% 2S!  
    ;20sh^~  
    Jn20^YG  
    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
    \WZSY||C|_  
    ] B>.}  
    10) 光线追迹与结果分析 LE g#W  
    c3O&sa V!  
    U \F ?{/  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 gi8f)MNP?~  
    (?P\;yDG  
    1Q$/L+uJ5  
    优化后透镜的面型如下： 2HDWlUTNVO  
    透镜渲染效果
     
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