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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 X($@E!|  
    c1StA  
    本文您将会学到如下内容: +ID% (:  
    透镜基本参数输入; XU$\.g p-  
    优化变量与评价函数设定; IO?6F@(  
     优化;  34~[dY  
     照度分析; .T}S[`Yx5  
    66cPoG  
    2. 操作流程 r-o6I:y  
    [Kd"M[1[ <  
    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。 5<?/M<i  
    G)\6W#de4  
    m`/!7wQs  
    2) 创建透镜 SMh[7lU`  
    YQ5d!a.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens fh e%5#3  
    U KdCG.E9^  
    JC4Z^/\.  
    3) 输入透镜参数 ^os|yRzV*M  
    ,T7(!)dR  
    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; F6)/Iiv  
    $ -f(.S  
    xsXf_gGu  
    on0>_-n)  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    vm"dE4W=  
    4) 创建LED光源 1 *$-.  
    0G/_"} @  
    q=cH ^`<.  
    光源类型为Random plane ; h:'wtn@l(  
    光线数为10000; ca8.8uHY\  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; XJi^gT N  
    形状选为椭圆; O.+X,CQG*  
    gNzamorv[  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. .R {P%r  
    半径选择60度 ,]-A~^|  
    类型选择 Lambertian 9$P*fx&m  
    形状选择 Elliptical X.!|#FWb+  
    XxE>KeP  
    波长选择默认默认波长 JZB@K6 ~dO  
    Power默认为1 watts }K\m.+%=d  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm i fbO<  
    V .VV:`S  
    LED光源设定办法 Oe}6jcb6&  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) d512Y[ R  
    d/`Q,Vl  
    波长设定,颜色选为绿色
    S`GM#(t@_  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    I%31MU9  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ~gvw6e*[  
    Qz/1^xy  
    创建平面探测器(plane)
    %1VfTr5  
    -dsE9)&8DX  
    6) 创建分析面 S4BU!  
    >pn5nn1a  
    6)~J5Fb  
    9q !./)  
    光线滤光器设置 h ?%]uFJC  
    7) 执行光线追迹 . 'rC'FT  
    Gfn?1Kt{  
    3F6=/  
    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。 A&6qt  
    }~`l!ApD  
    8) 优化设定 h*\/{$y  
    ZJ|'$=lR  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 'VTLp.~G~  
    z wJ Vi9sO  
    定义变量
    ",qJG]_ <  
    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)
    w*"h#^1z  
    9) 优化 JgY#W1>  
    2k$~Mv@L  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ;v^1V+1:z  
    byUstm6y  
    CA{(x(W\:  
    c*#*8R9.y  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    KnuQ 5\y  
    h^$ c  
    10) 光线追迹与结果分析 bR}{xHe  
    Pe_FW8e#J  
    ]#VNZ#("  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 g x~fZOF_  
    Fb{kql=  
    d=_Wgz,d  
    优化后透镜的面型如下: \6U$kMGde  
    透镜渲染效果
     
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