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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 L gk   
    O+q/4  
    本文您将会学到如下内容: }<a^</s  
    透镜基本参数输入; ~`ny @WD9  
    优化变量与评价函数设定; WKfkKk;G  
     优化; 64>krmVIe  
     照度分析; <ABX0U[*  
    X{xBYZv4  
    2. 操作流程 fWnD\mx?0  
    c2nKPEX&5  
    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。 3?I;ovsM  
    co8"sz0(U  
    hVUh0XeO  
    2) 创建透镜 ^TY ;Zp  
    H,unpZ(  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens \y`+B*\i  
    W,5Hx1z R  
    n{*D_kM(H  
    3) 输入透镜参数 r0;:t   
    @gC=$A#  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; "\C$   
    '7^M{y/dU  
    Mn1Pt|_@!  
    a8k;(/  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    PXzsj.  
    4) 创建LED光源 ,l YE  
    Ysq'2  
    i 9<pqQ  
    光源类型为Random plane ; -VxTx^)>  
    光线数为10000; R0ID2:i]F  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Z;Ez"t&U  
    形状选为椭圆; V&8Vw F^-  
    nRL. ppUI  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. h,aAw#NE*  
    半径选择60度 (wIzat  
    类型选择 Lambertian ,YTIC8qKr  
    形状选择 Elliptical IN8>ZV`j)  
    c\B|KhDk  
    波长选择默认默认波长 )'17r82a  
    Power默认为1 watts [[PEa-992  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm (~CLn;'  
    $3`>{3x$  
    LED光源设定办法 U*Ge<(v$  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) {^(ACS9mL  
    B~o\+n  
    波长设定,颜色选为绿色
    NI#X @  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    5;0g!&-t#  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Gj"7s8(/K|  
    \drqG&wl  
    创建平面探测器(plane)
    eP*lI<NQ1  
    p' M%XBu  
    6) 创建分析面 d ;vT ~;  
    W;bu2ym&Q  
    bM8If"  
    m_?d=o  
    光线滤光器设置 ST\$=  
    7) 执行光线追迹 'smWLz}  
    @-UL`+  
    pw7[y^[Qg  
    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。 wP[t0/dl  
    Wu4Lxv]B4  
    8) 优化设定 ml\4xp,  
    o-}R?>  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 6-?66g mT  
    me[DmiM,  
    定义变量
    ,%\o4Rc'o  
    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)
    Fx-8M!  
    9) 优化 !rqF}d  
    $<:E'^SAS  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Yjx|9_|Xn  
    nstUMr6  
    TMY d47  
    iD<(b`S  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    h;6lK$!c  
    E<yW\  
    10) 光线追迹与结果分析 ^Z:~91Tv-_  
    G:zua`u[  
    aN"DkUYZM  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 /_ `lz^  
    jBegh9KHq  
    `uC@nJ  
    优化后透镜的面型如下: ]('D^Ro  
    透镜渲染效果
     
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