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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 ccD+o$7LT  
    KH pxWq  
    本文您将会学到如下内容: 3kR- WgVF,  
    透镜基本参数输入; w2{k0MW  
    优化变量与评价函数设定; VPN@q<BV  
     优化; 9}}D -&Mc  
     照度分析; u"T5m  
    LV8,nTYvE  
    2. 操作流程 ^|\ *i  
    4] ?  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 w-/bLg[L?$  
    2gt08\  
    g-^CuXic  
    2) 创建透镜 "Wi`S;  
    Gw+z8^|C&}  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens D VSYH{U4  
    (3]7[h7  
    M8juab%y  
    3) 输入透镜参数 Y}1|/6eJ  
    Z?nMt  
    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; )%^oR5W  
    `n^jU92  
    }1R k]$XC  
    uaU!V4-  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    $%1[<}<  
    4) 创建LED光源 +e ?ixvld  
    8 6L&u:o:  
    0eQ5LG?)  
    光源类型为Random plane ; uN$X3Ls_  
    光线数为10000; H>M%5bj  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; WX0@H[$i#  
    形状选为椭圆; kOtC(\]5  
    (5yg\3Jvp  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 55$by.rf?  
    半径选择60度 ^kt"n( P5  
    类型选择 Lambertian sgCIY:8  
    形状选择 Elliptical K] Eq"3  
    >Y2Rr9  
    波长选择默认默认波长 kN}.[enI~  
    Power默认为1 watts gpw(j0/Fs  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 9l,Gd  
    l>qCT  
    LED光源设定办法 l,v:[N  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Szg<;._J  
    W1: o2 C7  
    波长设定,颜色选为绿色
    :m37Fpz&b  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    QGshc  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane wV-cpJ,}  
    *:&fw'vd,  
    创建平面探测器(plane)
    aB'<#X$x  
    cA/2,i  
    6) 创建分析面 F5MWxAS,>  
    gsU&}R1*h  
    ax 3:rl  
    '6xn!dK  
    光线滤光器设置 N`zHe*=[~  
    7) 执行光线追迹 *50Ykf  
    ,$}Q#q  
    ;l`8w3fDt  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 CLYcg$V  
    (+^1'?C8  
    8) 优化设定 F8=6!Qj  
    G)e 20Mst  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 |/<iydP  
    Wc]Fg9E  
    定义变量
    \\/X+4|o'  
    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)
    RMvlA' c  
    9) 优化 1i>)@{P&BN  
    S((8DSt*  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 }Ns_RS$  
    ~(&xBtg:}  
    EAq >v t83  
    yqBu7E$X  
    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
    FcWu#}.p}  
    6C3y+@9  
    10) 光线追迹与结果分析 F_21`Hj  
    ~cZ1=,P  
    '8Gw{&&  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 j2\G1@05  
    &G"]v]V  
    6 XG+YIG6w  
    优化后透镜的面型如下: Z7f~|}  
    透镜渲染效果
     
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