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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 tn-_3C  
    ), >jBYMJ  
    本文您将会学到如下内容: J`U\3:b`SP  
    透镜基本参数输入; Y<U"}}  
    优化变量与评价函数设定; ;2||g8'  
     优化; 4Gl0h'!(  
     照度分析; HS{a^c%  
    bkQEfx.  
    2. 操作流程 b[Z5:[@\#  
    j';V(ZY&BB  
    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。 > uS?Nz5/  
    L&wJ-}'l  
    Wq_#46P-  
    2) 创建透镜 0h~Iua5  
    " gB.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens FgILQ"+  
    p`// *gl  
    *B 7+rd  
    3) 输入透镜参数 /5^"n4/M  
    /"A)}>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; 2BLcun  
    +@]b}W  
    o8+ZgXct  
    DPuz'e*  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    c[:OK9TH  
    4) 创建LED光源 z4f\0uQ  
    G=lcKtMdg  
    aa8xo5tIp  
    光源类型为Random plane ; v\Zni4  
    光线数为10000; 4q"x|}a  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ]:CU.M1  
    形状选为椭圆; c}iVBN6~.<  
    ViV"+b#gu  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. BJI}gm2y  
    半径选择60度 +u%^YBr  
    类型选择 Lambertian i>!7/o  
    形状选择 Elliptical %Z@+K_X9x  
    e0O2 >w  
    波长选择默认默认波长 1O bxQ_x  
    Power默认为1 watts ! 8q+W`{  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ZMmaM "9  
    bWzv7#dd=  
    LED光源设定办法 #s JE{Tb  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) e)dPv:oK3  
    `ReTfz;o  
    波长设定,颜色选为绿色
    ^06f\7A  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    k=,,s(]tx  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ZV}"k_+-  
    1:<=zqh0  
    创建平面探测器(plane)
    9-;ujl?{  
    fY@Y$S`Fh  
    6) 创建分析面 ;SAurG$  
    5~T`R~Uqb  
    }Z T{  
    `IQ01FuP  
    光线滤光器设置 `oP<mLxle  
    7) 执行光线追迹 #L}Y Z  
    ^R* _Q,o#  
    NvH9?Ek"  
    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。 (vm &&a@  
    w=EUwt  
    8) 优化设定 zx"'WM*  
    DA)+)PhY7K  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 1{N73]-M:  
    h&eu}aF  
    定义变量
    ?! >B}e&,  
    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)
    Zw+VcZz3  
    9) 优化 &6fNPD(|  
    OE87&Cl"{t  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 :0,q>w  
    }qy,/<R  
    CZB!vh0  
    (Fq|hgOA>M  
    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
    9"Vch;U$  
    7Q,9j.  
    10) 光线追迹与结果分析 =}N&c4I[j  
    cW B>  
    Va^Y3/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 j-wSsjLk  
    ,at"Q$)T  
    xU$A/!oK  
    优化后透镜的面型如下: n4Fh*d ixg  
    透镜渲染效果
     
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