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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>0]. CK`  
    =5(>q5Z*  
    本文您将会学到如下内容: 4*Hgv:0?kI  
    透镜基本参数输入; ^h"`}[+  
    优化变量与评价函数设定; *%S"eWb  
     优化; pQtJc*[!  
     照度分析; #0y)U;dA+w  
    }M H0L#Tu  
    2. 操作流程 f7X6fr<  
    qa0 yg8,<  
    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。 g.zEn/SM  
    FXi{87F2  
    2kIa*#VOJ  
    2) 创建透镜 Stu4t==U  
    8j=}u/T@F  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens br":y>=,  
    v33dxZ'  
    )C(? bR  
    3) 输入透镜参数 6y9t(m  
    4Dw@r{  
    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; 4DL)rkO  
    2gCX}4^3b  
    s#)5h0t#du  
    Zf65`K3  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    L;'"A#Pa  
    4) 创建LED光源 'gPzm|f|t@  
    L>SjllY  
    \<y#R~7s  
    光源类型为Random plane ; ,Qe?8En[  
    光线数为10000; ecCr6)  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; \4-"L>  
    形状选为椭圆; X0haj~o[  
    `m!j$,c.  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Ns7(j-  
    半径选择60度 t\%HX.8[;%  
    类型选择 Lambertian PGLplXb#[S  
    形状选择 Elliptical  Pyb Z)5u  
    DW_1,:,?7l  
    波长选择默认默认波长 dVi!Q@y+  
    Power默认为1 watts "6us#T  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm nysUZB  
    N#DYJ-~*  
    LED光源设定办法 EB2!HpuQ3  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) a6WI170^1  
    bdF.qO9  
    波长设定,颜色选为绿色
    RkBb$q9F]  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    k|lcc^[0  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane g'V>_u#(  
    7,lq}a8z  
    创建平面探测器(plane)
    [ji#U s:h  
    NT+?  #0I  
    6) 创建分析面 @]-jl}:]  
    1M 781  
    fDvl/|62{  
    p|&Yku=  
    光线滤光器设置 ,kF}lo)  
    7) 执行光线追迹 N =QfP  
     \V*xWS  
    0^RXGN  
    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。 {O`w,dMOI  
    i*NH'o/  
    8) 优化设定 I^8"{J.Q)[  
    }#Qc \eud  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 +L9Eqll  
    elFtBnL'  
    定义变量
    =aoMii   
    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)
    $}jssnoU  
    9) 优化 pt?q#EfFJ  
    dK2p7xo  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ~?FpU  
    Ou1JIxZ)|  
    li 6%)  
    7TDy.]  
    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
    zOa_X~!@  
    x*nSHb  
    10) 光线追迹与结果分析 OC<5E121>Y  
    eK!V );  
    *Ie7{EhJ'  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 M#=] k  
    ?Vdia:  
    /O^RF}  
    优化后透镜的面型如下: 82QGS$0V  
    透镜渲染效果
     
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