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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 -91l"sI  
    [{{?e6J  
    本文您将会学到如下内容: n]$vCP  
    透镜基本参数输入; .nSupTyG  
    优化变量与评价函数设定; "=".ne  
     优化; v =?V{"wk!  
     照度分析; Fhsmpe~  
    ~lF lv+,%  
    2. 操作流程 %zelpBu+  
    7O9s 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。 apMYBbC  
    xXx`a\i  
    hv"toszj\  
    2) 创建透镜 kIfb!  
    Gzir>'d2'V  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 1IlR  
    p;7 4 +q  
    :1lE98=  
    3) 输入透镜参数 !Q(xOc9>Ug  
    mWusRgj+8  
    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; pNqf2CnnT  
    Me}TW!GC  
    7XDV=PQ[  
    $&C(oh$:  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    y\_S11{v  
    4) 创建LED光源 h3kHI?jMWG  
    sv;zvEn;-L  
    VRX" @uCD  
    光源类型为Random plane ; Lm wh`oOl  
    光线数为10000; Y/S3)o  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; =GQ^uVf1  
    形状选为椭圆; Xo@YTol  
    (J*w./  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. x}.d`=  
    半径选择60度 M?B(<j1Ri  
    类型选择 Lambertian <s-@!8*(  
    形状选择 Elliptical S/-7Zo&w+  
    #eC;3Kq#-  
    波长选择默认默认波长 5FSv"=  
    Power默认为1 watts ^Q=y^fx1  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm qu ~|d}0  
    A'( 7VJ  
    LED光源设定办法 + |qfgi  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 5!ubY 6Ph  
    4$aO;Z_  
    波长设定,颜色选为绿色
    [tqO}D  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    *e<Eu>fW#&  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane -k&{nD|  
    `.'i V[fr  
    创建平面探测器(plane)
    X B*}P  
    @vQa\|j  
    6) 创建分析面 -@L's{J{M  
    NGD*ce"w  
    "XNu-_$N<a  
    uyNJN  
    光线滤光器设置 ESMG<vW&f  
    7) 执行光线追迹 -~][0PVL9  
    T;!ukGoFP  
    '_qQrP#  
    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。 x=5P+_  
    gcg>Gjp  
    8) 优化设定 B:-U`CHHQ  
    A)hhnb0o  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 4;C*Fa  
    UP;Q=t  
    定义变量
    5Lsm_"0  
    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!gBmQZ1  
    9) 优化 @P:R~m2  
    qL| 5-(P  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ptpW41t}^  
    yGiP[d|tRc  
    QCOLC2I  
    LJGJ|P  
    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
    -Z%F mv8  
    }:`5,b%Y_  
    10) 光线追迹与结果分析 6&89~W{  
    =}JBA>q(  
    lhqQ CV  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 E4+b-?PB~  
    vsKl#R B  
    1SW4Y  
    优化后透镜的面型如下: W`$[j0  
    透镜渲染效果
     
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