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    [技术]FRED应用: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: 06-24
    1. 摘要 %$kd`Rl}  
    ~ +>e hU  
    本文您将会学到如下内容: MoQ\~/Z|  
    透镜基本参数输入; #qmsZHd}b  
    优化变量与评价函数设定; J^ewG  
     优化; SASLeGaV  
     照度分析; TTFs|T6`q  
    +}M3O]?4  
    2. 操作流程 9P ACXW0  
    iF MfBg  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。  T&MhSJf#  
    b>8TH-1t~  
    @&E IH,c  
    xp'Q>%v  
    2) 创建透镜 m2"e ]I  
    @MB)B5  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens +-(,'slov  
    Z)$@1Q4P?1  
    H<n"[u^@E  
    cV0CI&  
    3) 输入透镜参数 )qw;KG0F  
    D*[J rq,  
    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; a*LfT<hmU3  
    Osm))Ua(  
    j*gJP !  
    TwI s _r:  
    __Ksn^I   
    将第二面的圆锥系数改为-1 {+7FBdxVB  
    }zf!mlk  
    4) 创建LED光源 ~gW^9nWYU  
    N) _24  
    UWqD)6  
    光源类型为Random plane ; K)! ^NT  
    光线数为10000; H\a"=&M  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 1=z[U|&R  
    形状选为椭圆; Q8AAu&te7  
    H!Q72tyo  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2vLun   
    半径选择60度 h*C!b?:"  
    类型选择 Lambertian Vc;[0iB  
    形状选择 Elliptical :o{,F7(P  
    isd-b]@:Lc  
    波长选择默认默认波长 abT,"a\h  
    Power默认为1 watts [SC6{ |  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm u "jV#,,  
    4F G0'J&hw  
    vVw@^7U  
    LED光源设定办法 2;WbXc!#!  
    CN:T$ f|)  
    IF0!@f  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) [V:~j1{3  
    &xN+a{&  
    &`v?oN9$  
    波长设定,颜色选为绿色 6{ ]F#ig=  
    dB[4NT  
    ~[t#$2d}  
    功率设定(在Power units选择Watts) -wiQ d@X  
    n.2:fk  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane lMGO4U[z  
    ./k7""4   
    .cQO?UKK  
    创建平面探测器(plane) %eg+ .  
    ;Go^)bN ;  
    ^gvTc+|  
    2vjkThh`I  
    6) 创建分析面 m =b7 r  
    G]f|?  
    Ld}?daPj  
    M['O`^  
    光线滤光器设置 ftxL-7y%  
    b~,e(D9DG  
    7) 执行光线追迹 <z,)4z++  
    WSH[*jMA  
    H)D|lt5xy  
    '?veMX  
    F&czD;F  
    x5Lbe5/P  
    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。 W^ L ^7  
    6Bjo9,L  
    )xV37]  
    8) 优化设定 <N=k&\  
    Fk/I (Q  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 w!20  
    kx;X:I(5&P  
    Z\CvaX  
    Deh3Dtg/k  
    W7!gD  
    定义变量
    =Z:] %  
    c}qpmWF  
    /\/^= j  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)  *XhlIQ  
    <@ .e.H  
    R}0gIp=  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) dRJ ](Gw  
    fI)XV7,X  
    9) 优化 3s!6rT_=)d  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 n;Oe-+oSC  
    dw<i)P^   
    s0?'mC+p  
    DPzW,aIgv  
    r V%6 8x9  
    优化结束后会弹出如下报告 C{J5:ak  
    hUlRtt  
    AfTm#-R  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 et 1HbX  
    o7!A(Eu  
    10) 光线追迹与结果分析 IEy$2f>Ns  
    _h-agn4[i  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    SF:98#pg  
    '0+I'_(  
    S!8<|WO^t  
    CqnHh@]nu  
    优化后透镜的面型如下: >j=ZB3yZ  
    透镜渲染效果
    ]%6%rq%9C  
    .4CDQ&B0K  
     
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