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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 正序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 >s44  
    m9%yR"g9  
    本文您将会学到如下内容: t`) 'LT  
    透镜基本参数输入; bGhhh/n  
    优化变量与评价函数设定; $#F;xys  
     优化; N'I?fWN!;R  
     照度分析; #)Ep(2  
    A&D2T  
    2. 操作流程 <.;@ksCPW{  
    mi*:S%;h  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 )J{.Cx<E  
    o-L|"3 P  
    Dr4?Ow  
    2) 创建透镜 B8`R(vu;  
    e6Wl7&@6  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens D7 %^Ly  
    e|S+G6 :O2  
    `MN&(!&C*  
    3) 输入透镜参数 5hlJbWJa  
    H't`Q&]a  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; =c :lS&B  
    ?psOj%  
    K!pxDW}  
    ?IL! X-xx  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    &z7N\n  
    4) 创建LED光源 L%TxP6z4A  
    \Mobq  
    L&+% Wd~  
    光源类型为Random plane ; AaJ,=eQ  
    光线数为10000; N:m@D][/sW  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; u40b? n.  
    形状选为椭圆; ;}UIj{sj*  
    fx8y`8}_  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. X; e`y:9  
    半径选择60度 1^n5CI|7u  
    类型选择 Lambertian JS<e`#c&  
    形状选择 Elliptical |;x fe"]  
    D4YT33$tC  
    波长选择默认默认波长 3C E 39W  
    Power默认为1 watts S jC)6mo  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm PM#$H  
    ,U} 5  
    LED光源设定办法 5$ (b3]  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ^sr:N5~z`  
    (h'$3~  
    波长设定,颜色选为绿色
    75QXkJu  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    X^?|Sz<^E  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ,"v)vTt  
    s!nSE  
    创建平面探测器(plane)
    nN(D7wk  
    N,'[:{GOY  
    6) 创建分析面  0jip::x  
    Z7m GC`>  
    Mp DdJ,  
    f4A4  
    光线滤光器设置 YUP%K!k  
    7) 执行光线追迹 b a1$kU  
    ;r0|_mnf  
    URmAI8fq*M  
    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。 VR5e CJ:i  
    !#_h2a  
    8) 优化设定 0C"PC:h5  
    l&e5_]+%  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 i_jax)m%  
    _k"&EW{ Ii  
    定义变量
    E'Fv *UA  
    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)
    8VAYIxRv  
    9) 优化 c"QkE*  
    X+'^ Sp  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 /z.7: <gZ(  
    n '0 $>Q  
    JYVxdvq1  
    %Mb( c+7  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
     '!r+Tz  
    a@V/sh  
    10) 光线追迹与结果分析 g~$GE},,  
    |4?}W ,  
    h.}t${1ZC  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 GP7) m  
    JPoK\- 9NT  
    ^! v}  
    优化后透镜的面型如下: }?Yr>ZRi  
    透镜渲染效果
     
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