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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 S[J eW  
    45. -P  
    本文您将会学到如下内容:  a?S5 =  
    透镜基本参数输入; Y[)b".K  
    优化变量与评价函数设定; fqrQ1{%UH  
     优化; @&?E3?5ll  
     照度分析; _HF66)X7  
    _;!7:'J  
    2. 操作流程 FlGU1%]m  
    "5 ;fuM1  
    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}dTbr4y  
    ]<L(r,@,  
    (VD Y]Q)  
    2) 创建透镜 NIgqdEu1  
    T<yAfnTb`  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /By:S/[1pL  
    WoM;)Q  
    ]l4\Tdz  
    3) 输入透镜参数 9<n2-l|)  
    uN>JX/-  
    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; A12EUr5$  
    \]C_ul'  
    Y`F)UwKK  
    $mxm?7ZVR  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    R!i\-C1 S  
    4) 创建LED光源 L$L/5/  
    4`yE'%6.}  
    C7*n<+e  
    光源类型为Random plane ; =LXjq~p  
    光线数为10000; fg$#ZCi  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,w`g + 9v  
    形状选为椭圆; GuK3EM*_  
    `%QXaKO-  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 1lo. X_  
    半径选择60度 L4O.=*P1  
    类型选择 Lambertian @)#EZQix  
    形状选择 Elliptical RW~!)^  
    v[;R(pt?  
    波长选择默认默认波长 srPczVG*  
    Power默认为1 watts ^'9.VVyz  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm /RVwhA+c  
    PRJ  
    LED光源设定办法 UQZl:DYa  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) R [ZY;g:p  
    m)7Ql!l  
    波长设定,颜色选为绿色
    u9nJ;:  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    (1EtC{ m  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane g(_xo\  
    1aI&jdJk  
    创建平面探测器(plane)
    E1r-$gf_  
    IR2=dQS  
    6) 创建分析面 ;b{yu|  
    GYZP?E p*  
    =yF]#>Ah  
    Ii9[[I  
    光线滤光器设置 (Bq^ D9  
    7) 执行光线追迹 apOXcZ   
    D@2L<!\  
    l~]D|92  
    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。 <Y]e  
    ;NOmI+t0w&  
    8) 优化设定 .k:heN2-x  
    cX!C/`ew>  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 qk~m\U8r  
    |nCVM\+5T  
    定义变量
    zO`4W!x&  
    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)
    T;G<62`.h  
    9) 优化 beaSvhPU  
    W#)X@TlE  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 gw!d[{#  
    cJMi`PQ;  
    IRGcE&m  
    :8K}e]!c1  
    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
    -"NK"nb  
    He,, bq  
    10) 光线追迹与结果分析 ZNVrja*  
    b'``0OB)  
    lE gjv,  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ]1FLG* sB  
    MuJP.]5>`  
    j7U&a}(  
    优化后透镜的面型如下: &wAVO_s  
    透镜渲染效果
     
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