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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 qXg&E}]:=  
    %uN<^`JZ  
    本文您将会学到如下内容: HeO:=OE~>  
    透镜基本参数输入; D3 yTN"  
    优化变量与评价函数设定; =KUmvV*\  
     优化; At"$Cu!k  
     照度分析; 8[KKi~A  
    b?l>vUgAg  
    2. 操作流程 z 7ik/>d?  
    {$,\Qg  
    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。 {Q3OT  
    ]bJz-6u#:  
    rNR7}o~qo  
    2) 创建透镜 cf88Fd6l/  
    HJ]xZ83pC  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens |ZL?Pqki  
    U\p`YZ  
    bAPMD  
    3) 输入透镜参数 V6X )L>!xx  
    RbX9PF"|+  
    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; 1>OlBp  
    !1G KpL  
    *qwN9b/!  
    >I|8yqbfm  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    8u2k-_9  
    4) 创建LED光源 -;7xUNQ  
    SHX`/  
    y)fMVD"(  
    光源类型为Random plane ; /@F'f@;  
    光线数为10000; lN#j%0MaUo  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 2ZY$/  
    形状选为椭圆; H-PVV&r   
     xgcxA:  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. WM'!|lg  
    半径选择60度 :QGkYJ  
    类型选择 Lambertian |Dn Zk3M,  
    形状选择 Elliptical vN'+5*Cgy6  
    8YFG*HSa  
    波长选择默认默认波长 5c` ;~  
    Power默认为1 watts LN|(Z*  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm +6#$6hG  
    Gr\ ]6  
    LED光源设定办法 CefFUqo4  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) F qH))2  
    Z)s !p  
    波长设定,颜色选为绿色
    }PBme'kP  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    WT'-.UX m  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane MY,~leP&  
    6G2~'zqPc~  
    创建平面探测器(plane)
    .; F<X \_  
    V: D;?$Jl  
    6) 创建分析面 w7Yu} JY^  
    p^pd7)sBr  
    M-nRhso  
    EB}B75)x  
    光线滤光器设置 Y~vk>ZC  
    7) 执行光线追迹 p AOKy  
    ,Z~`aHhr  
    ^I!Z)/  
    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。 /o9it;  
    ] 0X|_bU  
    8) 优化设定 f)*?Ji|5F  
    (%X *b.n=  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 -TF},V~  
    ESCN/ocV  
    定义变量
    gy}3ZA*F  
    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)
    M{J>yN  
    9) 优化 nK;d\DO  
    !, BJO3&  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 :^]Po$fl  
    3+Lwtb}XPF  
    peVY2\1>R  
    AwZ@)0Wy  
    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
    #&'S-XE+  
    N|yA]dg[  
    10) 光线追迹与结果分析 h"1}j'2>@  
    zDdo RK@  
    NCKR<!(  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 tx5bmF;b)  
    0eA <nK  
    X%YZQc9  
    优化后透镜的面型如下: L ci?  
    透镜渲染效果
     
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