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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 C-d|;R}Ww  
    {PgB~|W  
    本文您将会学到如下内容: 3 Yf%M66t  
    透镜基本参数输入; sv\'XarM  
    优化变量与评价函数设定; 6~zR(HzV{  
     优化; Z l.}=  
     照度分析; ~E-YXl9  
    EJ{Z0R{{  
    2. 操作流程 IK5FSN]s/  
    d=V4,:=S  
    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。 jUtrFl  
    .z&V!2zp  
    E9pKR+P  
    2) 创建透镜 KK4>8zGR  
    #Z<pks2 y  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens  A]R7H1  
    ,6Sa  
    pq_DYG]  
    3) 输入透镜参数 R9&T0Qf  
    ms'&.u&<  
    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; %Q5D#d"p`  
    @QI]P{   
    y_J~n 9R  
    o^dt# &  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    sj a;NL  
    4) 创建LED光源 ,Hh7' `  
    nL!h hseH  
    S!.aBAW  
    光源类型为Random plane ; ya5a7  
    光线数为10000; o/buU{)y  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; LinARMPv  
    形状选为椭圆; HRIf)n&~f  
    MK9?81xd  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. b7R#tT  
    半径选择60度 ^(m`5]qr7J  
    类型选择 Lambertian vE/g{~[5  
    形状选择 Elliptical jENarB^As  
    ;y<)RM  
    波长选择默认默认波长 Hb 'fEo r  
    Power默认为1 watts )|,-l^lC  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Ht? u{\p@  
    +4\JY"oi  
    LED光源设定办法 &RRggPx"k  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ^k&zX!W  
    "BjQs<]%sF  
    波长设定,颜色选为绿色
    mXlXB#N  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ]W<E#^  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane EA7]o.Nm*{  
    GJWC}$#T Y  
    创建平面探测器(plane)
    A> +5~u  
    St,IWOmq"  
    6) 创建分析面 A}C&WT~  
    -aG( Yx  
    F3jrJ+nJ  
    ?"+' OOqik  
    光线滤光器设置 Noz+\O\  
    7) 执行光线追迹 2#_9x7g+  
    ~6U@*Svk  
    p9R`hgx  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 "Nd$sZk=  
    OzBo *X/p  
    8) 优化设定 a1ZGMQq!  
    QI~s~j  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ~c ;7me.  
    )ZzwD]  
    定义变量
    i051qpj  
    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)
    1mOZ\L!m*  
    9) 优化 5{ #9b^  
    FU!U{qDI  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 m#, F%s  
    . )Fn]x"<  
    ,8o]XFOr  
    RTA9CR)JP4  
    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
    <<(~'$~,L  
    IOF~V)8k=  
    10) 光线追迹与结果分析 BdUhFN*  
    ig; ~ T  
    ;Iw'TF   
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 &gF{<$$  
    }n=Tw92g  
    )U<4ul  
    优化后透镜的面型如下: F"hi2@/TI  
    透镜渲染效果
     
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