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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  >Uw:cq  
    "'U^8NA2  
    本文您将会学到如下内容: Az&>.*  
    透镜基本参数输入; i g(O$y  
    优化变量与评价函数设定; n9B5D:.G  
     优化; $aV62uNf  
     照度分析; GbSCk}>  
    .nPOjwEx&Y  
    2. 操作流程 lq-KM8j  
    ,8e'<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。 =W~7fs  
    rfqwxr45h  
    DpRMXo[  
    2) 创建透镜 NiZfaC6V  
    8ymdg\I+L  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ^Hx}.?1  
    2lTt  
    (VeK7cU  
    3) 输入透镜参数 -8 uS#  
    " `qk}n-  
    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; $94lF~  
    UY3)6}g6  
    {KG}m'lx  
    0~U#DTx0  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ,X|Oe@/  
    4) 创建LED光源 ^B<-.(F  
    GHsDZ(d3.  
    UD-+BUV  
    光源类型为Random plane ; r8EJ@pOF2w  
    光线数为10000; >V"{]v  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; tx09B)0  
    形状选为椭圆; y\??cjWb]  
    ?MH=8Cl1w  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2u]G]: ml  
    半径选择60度 .RroO_H   
    类型选择 Lambertian f)Qln[/  
    形状选择 Elliptical p/{%%30ke  
    NfoHQU <n  
    波长选择默认默认波长  "9;  
    Power默认为1 watts j,OA>{-$  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm *$A`+D9  
    Zz0er|9]Q  
    LED光源设定办法 G#%Sokkb'  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) #(tdJ<HvC|  
    QD-\'Bp/X  
    波长设定,颜色选为绿色
    iHv+I~/  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    {,Z|8@Sl%  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane WSozDNF!'f  
    OC&BJNOi  
    创建平面探测器(plane)
    2hHRitt36  
    g:!U,<C^a  
    6) 创建分析面 [A~?V.G  
    )<QX2~m<  
    ]!TE  
    .rBU"Rbo  
    光线滤光器设置 XpANaqH\  
    7) 执行光线追迹 ;Rv WF )  
    ,a>Dv@$Y  
    6w%n$tiX  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 vAM1|,U  
    LuZlGm  
    8) 优化设定 g[~{iu_$d  
    9wx]xg4l"  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 &J/EBmY[  
    M[qhy.  
    定义变量
    ? l~qb]._  
    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)
    E:qh}wY  
    9) 优化 Wrp~OF0k  
    jG ouwta  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ! VT$U6  
    ,~3rY,y-  
    ZY<R Nwu  
    .c>6}:ye  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    >)D=PvGlmp  
    Ko&4{}/  
    10) 光线追迹与结果分析 W$X/8K bn  
    3D6&0xTq  
    Gd|kAC g  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 6D ]fDeH\  
    bGwOhd<.  
    U?dad}7  
    优化后透镜的面型如下: GLIY!BU<C  
    透镜渲染效果
     
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