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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 #&c}i n"!  
    *G0r4Ui$  
    本文您将会学到如下内容: b."1p7'  
    透镜基本参数输入; EYF]&+ 9  
    优化变量与评价函数设定; kP}91kja  
     优化; IK^jzx   
     照度分析; TJp0^&Q  
    K.jm>]'z4;  
    2. 操作流程 kzLtI w&.  
    9}6^5f?|  
    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。 .%EEly  
    t Sf`  
    .EUOKPK4W  
    2) 创建透镜 S}cm.,/w  
    ua vv  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens JMq00_  
    *n %J#[e(  
    \ >(;t#>  
    3) 输入透镜参数 yjP;o`z%  
    (P N!k0Y  
    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; u)fmXoQ  
    e RjpR?!\  
    #wZ:E,R  
    0BTLIV$d;  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    U ]6 Hml;l  
    4) 创建LED光源 O{9h'JU  
    Q[k7taoy  
    3q.O^`y FU  
    光源类型为Random plane ; PDcZno?  
    光线数为10000; >K9uwUi|b]  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ]='E&=nc  
    形状选为椭圆; z_p/.kQ'5  
    UC34AKm  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. w(9.{zF|vQ  
    半径选择60度 u F T&r|  
    类型选择 Lambertian BZE~k?*  
    形状选择 Elliptical YFCP'J"Z  
    &V&0kp@+  
    波长选择默认默认波长 U/oncC5  
    Power默认为1 watts rs R0V+(W  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm O9k9hRE]z  
     98os4}r  
    LED光源设定办法 ]64mSB  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) wK CHG/W  
    B&`hvR  
    波长设定,颜色选为绿色
    h*Y);mc$#  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Wb"*9q06  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane [2!K 6  
    #<bt}Tht  
    创建平面探测器(plane)
    & ;+u.X  
    +]Y&las  
    6) 创建分析面 \dbjh{  
    5xi f0h-`  
    Fr)G h>  
    0*"auGuX  
    光线滤光器设置 5eO`u8M  
    7) 执行光线追迹 O=#FpPHrdw  
    #"a?3!wr  
    Z2WAVSw  
    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。 $@t-Oor;  
    I#kK! m1Q  
    8) 优化设定 yk9|H)-z  
    92GO.xAD?  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 5yO6szg  
    0!rU,74I=  
    定义变量
    2@o_7w98  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    tZ[Y~],F  
    9) 优化 Gv}*T w$  
    4?X#d)L(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 AyKaazm]9  
    B3'qmi<  
    @M?N[LG  
    =/" Of  
    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
    W 0Q-&4  
    :QsGwhB  
    10) 光线追迹与结果分析 T"'"T]^ X  
    5f7;pS<  
    "';'*x  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ~<3qsA..  
    uYS?# g  
    sf]y\_zU  
    优化后透镜的面型如下: k'wF+>  
    透镜渲染效果
     
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