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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 EF&CV{Sw  
    7B0`.E^~  
    本文您将会学到如下内容: 3\Amj}RJ  
    透镜基本参数输入; qVU<jt  
    优化变量与评价函数设定; t5 >ma:^j  
     优化; KF&8l/f  
     照度分析; lfBCzxifC  
    [`tOhL  
    2. 操作流程 >yc),]1~  
    ?n<F?~  
    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。 0VvY(j:hp  
    P_b5`e0O  
    D*@'%<?  
    2) 创建透镜 zji9\  
    Ip{hg,>  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Zs^zD;zU  
    t _ CMsp  
    (f"Qz~R|6_  
    3) 输入透镜参数  @mw1__?  
    ecm+33C  
    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; BUZ74  
    hcU^!mp  
    ]pNM~,  
    mmwc'-jU:  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Z^]Oic/0Oa  
    4) 创建LED光源 H5]q*D2  
    lYe2;bu  
    bLl ?!G.  
    光源类型为Random plane ; ^XyC[ G@[  
    光线数为10000; "viZ"/ ~6  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; =l2 @'YQ  
    形状选为椭圆; )%/ Ni^  
    %D-!< )z  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. E>@]"O)=M,  
    半径选择60度 '3^_:E5y  
    类型选择 Lambertian Y".?j5f?  
    形状选择 Elliptical ?/}IDwuh  
    0<A*I{,4L  
    波长选择默认默认波长 Q~^v=ye  
    Power默认为1 watts 860y9wzU  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm %>nAPO+e  
    =WF@S1  
    LED光源设定办法 lx$Z/f  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) aIT0t0.  
    s'/_0  
    波长设定,颜色选为绿色
    -= c&K&  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    z__{6"^  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane uj}%S_9  
    ixy:S1 pI  
    创建平面探测器(plane)
    %N\45nYU:  
    4EeVO5  
    6) 创建分析面 /"!ck2d&1  
    Cjt].XR@  
    -iy17$  
    ! .Pbbs%  
    光线滤光器设置 rk+s[Qi~  
    7) 执行光线追迹 ty;a!yjC  
    G"J 8i|~  
    (<`> B  
    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。 "V:RKH`  
    , Sf:R4=  
    8) 优化设定 ZDK+>^A)  
    cor!Sa>  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 f#38QP-T  
    {Y+e|B0  
    定义变量
    z/o&r`no  
    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)
    tR=1.M96Y  
    9) 优化 oj6=.   
    aE]RVyG@L  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 [*vR&4mk  
    8N<2RT8W  
    9D5v0Qi  
    ]<iD'=a  
    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
    ],<pZ1V;  
    )\e0L/K@  
    10) 光线追迹与结果分析 sEb*GF*.V  
    ~!fOl)F  
    c~Y  g(  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 _P_R`A)"  
    gfXit$s  
    /u'V>=D;f  
    优化后透镜的面型如下: utdus:B#0  
    透镜渲染效果
     
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