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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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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-06-24
    1. 摘要 v'S5F@ln  
    ,w BfGpVb  
    本文您将会学到如下内容: f#w u~*c  
    透镜基本参数输入; VYO1qj  
    优化变量与评价函数设定; \4C[<Gbx$(  
     优化; )4c?BCgy  
     照度分析; EUQtl_h/H  
    CA5`uh  
    2. 操作流程 lmD [Cn  
    & 0WQF  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 :XG~AR /  
    R<{Vgy  
    cF8X  
    ,u)jZ7  
    2) 创建透镜 aW{5m@p{"  
    1+XM1(|c`  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 0 _MtmmL.  
    5$cjCjY  
    '\xE56v)F  
    B.~] 7H5"(  
    3) 输入透镜参数 .Y^cs+-o  
    Z*UVbyC  
    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; hh*('n>[  
    jC{KI!kPt  
    7C,giCYU  
    6yMZ2%  
    u'>94Gm}  
    将第二面的圆锥系数改为-1 5r~jo7  
    !jSgpIp  
    4) 创建LED光源 1# z@D(  
    zp<B,Ls  
    ctLNzJes%  
    光源类型为Random plane ; LyWY\K a  
    光线数为10000; 0H_uxkB~  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 0`-b57lF&  
    形状选为椭圆; 9!W$S[ABRB  
    |('o g*$  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Vd  d  
    半径选择60度 W ulyM cJ  
    类型选择 Lambertian 3,6f}:CG  
    形状选择 Elliptical =|ODa/2 p  
    ?6`B;_m  
    波长选择默认默认波长 3Ke6lV)uq  
    Power默认为1 watts +qC [X~\  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm GJr mK  
    -`* 'p i  
    T]-MrnO  
    LED光源设定办法 9 i/ (  
    <<A#4!f  
    !U m9ceK  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) !|H,g wqU  
    LSJ.pBl\X  
    /o'lGvw  
    波长设定,颜色选为绿色 aK@ Y) Ju'  
    KU9FHN  
    x;z=[eE  
    功率设定(在Power units选择Watts) ?u@jedQ  
    Rk3 bZvj3  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane p$'S\W|  
    P@vUQ  
    Q+9:]Bt  
    创建平面探测器(plane) rlY0UA,  
    /YHO"4Z  
    M.- {->  
    ;..z)OP_  
    6) 创建分析面 _ s3d$C?B  
    &|#[.ti1  
    ?<C(ga  
    3,{eH6,O7M  
    光线滤光器设置 0 h!Du|?  
    dVEs^ZtI  
    7) 执行光线追迹 9 $$uk'}w!  
    f?)7MR=  
    Fw\Z[nh  
    cVL|kYVWT  
    Zdqm|_R[  
    {eaR,d~X  
    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。 f/#Id]B  
    ?1JY6v]h4  
    D4 8e30  
    8) 优化设定 4i)5=H  
    s!/lQo5/  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Nyy&'\`!  
    _Ik?WA_;  
    tSJ#  
    a- rR`  
    TsK!36cg  
    定义变量
    +yWD>PY(  
    e,e(t7c?d  
    rtJER?A  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) M x#L|w`r  
    ?I[8rzBWU  
    -|#{V.G3'  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) CE`]X;#y  
    :&vX0 Ce:  
    9) 优化 VRQ`-#  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 /x ?@M n>  
    [8sYEh  
    I$t8Ko._"  
    h{^v756L  
    4@{c K|  
    优化结束后会弹出如下报告 EyA ny\"  
    H@ 1'El\9  
    3&^hf^yg  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 ))|d~m  
    SZ9Oz-?  
    10) 光线追迹与结果分析 t[`LG)  
    HfVHjF)  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    @-dGZ 5  
    *HR pbe2  
    o{,I O!q  
    hi!A9T3%}M  
    优化后透镜的面型如下: z1Ieva]  
    透镜渲染效果
    u>fMO9X} 2  
    :6nD"5(  
     
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    离线羽翊
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    只看该作者 1楼 发表于: 2025-12-26
    好文,学习了 W 94:%