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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 vEee/+1?  
    snk{u/0Xm  
    本文您将会学到如下内容: %?{2uMfq-f  
    透镜基本参数输入; #L*@~M^]  
    优化变量与评价函数设定; MAhPO!e5.  
     优化; BKlc{=  
     照度分析; @snLE?g j  
    5<GRi "7A@  
    2. 操作流程 >A@D;vx  
    qZ]VS/5A  
    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。 $A!h=]  
     #,9TJ:~N  
    ';L^mxh  
    2) 创建透镜 R8W4 4I*R:  
    {,mRMDEy  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /v ;Kb|e  
    (/P&;?j  
    xTawG?"D  
    3) 输入透镜参数 +Q#Qu0_   
    F>-@LOqHy  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ,ce^"yG  
    s/&]gj "  
    HkB<RsS$p_  
    YbBH6R Zr  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    %_=R&m'n`  
    4) 创建LED光源 ^E?V+3mV  
    %IXW|mi  
    WsDe0F  
    光源类型为Random plane ; ~ai' M#  
    光线数为10000; zMqEMx9  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; h}<ZZ  
    形状选为椭圆; \osQwGPV  
    ?{P6AF-xcf  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. J#Eh x|  
    半径选择60度 '9Odw@tp  
    类型选择 Lambertian g~D6.OZU  
    形状选择 Elliptical cTx/Y&\9  
    [cAg'R6  
    波长选择默认默认波长 ]TprPU39  
    Power默认为1 watts 29DWRJU  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm X',0MBQ0  
    M{RZ-)IC  
    LED光源设定办法 yQ&%* ?J  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ffd 3QQ  
    Yf`.Cq_:  
    波长设定,颜色选为绿色
    '*Mb .s"  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    9+Hb`  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane _%%"Y}  
    &/FwV'  
    创建平面探测器(plane)
    1)r_h(  
    Bzt`9lg  
    6) 创建分析面 yzl\{I&  
    ,T[ +omo  
    !T(Omve)  
    V *y  
    光线滤光器设置 ~,-O  
    7) 执行光线追迹 C2i..iD  
    2![W N*N>O  
    ,w>?N\w!}  
    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。 Dx)XC?'xO  
    *lF%8k"Al  
    8) 优化设定 Z-!T(:E]  
    %-|q3 ^s  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 C P v}A  
    PdBhX  
    定义变量
    B;_3IHMO  
    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)
    TBT*j&!L  
    9) 优化 QLg9aG|  
    vBnHG-5;P  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Pk_{{Z(1o  
    N,$o' \l  
    gP%!  
    MX\-)e#  
    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
    ') y~d  
    7E)7sd  
    10) 光线追迹与结果分析 EIm\!'R]  
    b<7 qmg3  
    e1Hx"7ew_  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 1 R9/AP  
    E=trJge  
    ]zY'w,?D\F  
    优化后透镜的面型如下: K 5[ 3WHQ  
    透镜渲染效果
     
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