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    [技术]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 k{2Gq1S{  
    %r|sb=(yT  
    本文您将会学到如下内容: <1*kXTN(  
    透镜基本参数输入; p)SW(pS  
    优化变量与评价函数设定; aBC5?V*e%  
     优化; &. =8Q?  
     照度分析; LGhK)]:  
    {]\7 M|9\  
    2. 操作流程 &@6xu{o  
    K+~?yOQj  
    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。 KPToyCyR1  
    "lt<$.  
    af|h4.A  
    2) 创建透镜 dqB,i9--  
    @V 'HX  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens +<Gp >c  
    ]fajj\  
    6_%Cd`4Z  
    3) 输入透镜参数 Z#}sK5s  
    K9@.l~n  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; JL,Y9G*]s  
    y hKH} kR  
    {z>!Fw  
    u.yR oZ8/!  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    vhF9|('G  
    4) 创建LED光源 9JdJn>  
    syr0|K[  
    \lg ^rfj  
    光源类型为Random plane ; -Mr_Ao`E  
    光线数为10000; o%'1=d3R1Q  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; K^!#;,0  
    形状选为椭圆; _S) K+C|@  
    &KMI C  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ;?{^LiD+F  
    半径选择60度 ~B[e*| d  
    类型选择 Lambertian -. *E<%  
    形状选择 Elliptical u0#KBXRo  
    8(Az/@=n  
    波长选择默认默认波长 :Fhk$?/r  
    Power默认为1 watts Zd-qBOB2L  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm &S(>L[)9  
    ,Mw93Kp Va  
    LED光源设定办法 v(;yy{>8"  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) qeMDC#N  
    S }`f&  
    波长设定,颜色选为绿色
    #[bosb!R  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Y-})/zFc  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 2Rw<0.i|  
    d3znb@7  
    创建平面探测器(plane)
    c!HGiqp  
    pmP~1=3  
    6) 创建分析面 ;>2-  
    ~ox}e(x y  
    ; s(bd#Q  
    N?m)u,6-l  
    光线滤光器设置 "iEnsP@'Wg  
    7) 执行光线追迹 KAZ<w~55c  
    07SW$INb  
    D`QMlRzXy  
    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。 z$1|D{  
    #jBmWaP.  
    8) 优化设定 Mo@{1K/9  
    Vsi:O7|+ }  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 DSHvBFQ  
    / xv5we~  
    定义变量
    %!iqJ)*~  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    1$DcE>  
    9) 优化 UA'bE~i  
    &FmTT8"l  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 8/p ]'BLf  
    r3x;lICx-  
    o.r D  
    ~H#c-B  
    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
    J8\l'} ?&  
    w &YUb,{Y  
    10) 光线追迹与结果分析 e,#w* |  
    >A{e,&  
    Btznms'  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }s?3   
    ps:"0^7  
    .4ww5k>  
    优化后透镜的面型如下: [BdRx`  
    透镜渲染效果
     
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