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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 +C4NhA2  
    *MN("<A_  
    本文您将会学到如下内容： z9zo5Xc=  
    透镜基本参数输入； L%.=Sb mS  
    优化变量与评价函数设定； FJB /tg  
     优化； w`Rt"d_B  
     照度分析； wY7+E/  
    {6wy}<ynC+  
    2. 操作流程 ZD8E+]+  
    Nw3IDy~T  
    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)jt&Gg'  
    +AOpB L'  
    T"Nnl(cO_  
    2) 创建透镜 >DR/ lBtL  
    2-wgbC5  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 35SL*zS@-  
    3,@|kN<  
    DJH,#re>  
    3) 输入透镜参数 }An;)!>(nF  
    X*M--*0q'  
    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； l @r`NFWD@  
     ^aL> /'Y#|  
    ,,V uvn  
    1h?:gOig  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    MPJ0>Ly  
    4) 创建LED光源 S%w67sGl4n  
    9OM&&Ue<E  
    zXeBUbVi  
    光源类型为Random plane ; |Fzt| \  
    光线数为10000； R!_1*H$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； elb}] +  
    形状选为椭圆； zm^ 5WH  
    _jk+$`[9PL  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. l8N5}!N  
    半径选择60度 ^|%7}=e  
    类型选择 Lambertian tqOx8%  
    形状选择 Elliptical  W o$UV  
    q%Lw#f  
    波长选择默认默认波长 "I45=nf  
    Power默认为1 watts >  ,P,{"  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm x@<!#d+  
    )$E'2|Gm/  
    LED光源设定办法 )Z@hk]@?_[  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） @XX7ydG5  
    a(+u"Kr z  
    波长设定,颜色选为绿色
    eLop}*k  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    \1#!% I=.  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane VI^~I;M^  
    N'0fB`:kz  
    创建平面探测器(plane)
    =D?{d{JT  
    is=|rY9$  
    6) 创建分析面 _1HEGX\  
    PAy7b7m~B  
    P, SI0$Z  
     &ETPYf%#  
    光线滤光器设置 F#\+.inO  
    7) 执行光线追迹 Bd*\|M  
    5?gZw;yiv%  
    /Oa.@53tK6  
    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。 Gjf1Ba  
     0:k MnHn\  
    8) 优化设定 ^NOy: >  
     :<E\&6# oC  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 '3ZYoA%  
    h>jp.%oOu  
    定义变量
    bR|1* <  
    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)
    ("j*!Dsd  
    9) 优化 Ty"=3AvRLV  
     :Nw7!fd  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 Ix|^c268o<  
    97SG;,6  
    38(|a5  
    B?<Z(d7  
    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
    v`u>; S_  
    ?anKSGfj  
    10) 光线追迹与结果分析 2HJGp+H  
    Q##L|*Qy  
    m3iB`  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 G@Vz }B:=  
    ~qm u?5  
     .)XJ-  
    优化后透镜的面型如下： cdsF<tpy  
    透镜渲染效果
     
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