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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 %tV32l=  
    KbAR_T1n  
    本文您将会学到如下内容: v dU%R\  
    透镜基本参数输入; 8h|M!/&2  
    优化变量与评价函数设定; u FZ~  
     优化; d<x1*a  
     照度分析; 7rcA[)<'  
    # :#M{1I  
    2. 操作流程 "V4Q2T T  
    i^*M^P3m  
    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。 gE\b 982  
    O~27/  
    kn}z gSO  
    ?6f7ld5  
    2) 创建透镜 :Hk_8J  
    %x2 uP9  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /Pvk),ca  
    @RGDhwS47  
    hGI+:Js6  
    >7'+ye6z  
    3) 输入透镜参数 SWs3SYJ\  
    edijfhn  
    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; p&^J=_O  
    l$a?A[M$  
    U]hF   
    y<uAp  
    @QdnjXII*  
    将第二面的圆锥系数改为-1 l4vTU=  
    %<} <'V0  
    4) 创建LED光源 #6=MKpR  
    NQX>Qh 2  
    bb;(gK;F  
    光源类型为Random plane ; 6)}B"Qd  
    光线数为10000; *}cSE|S%  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; F_=1;,K%  
    形状选为椭圆; OQp, 3 M{_  
    &nY;=Hv`WY  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. &gn-Wb?  
    半径选择60度 @g-G =Ba  
    类型选择 Lambertian uSN"vpc4D  
    形状选择 Elliptical nPFwPk8=M  
    c8Z A5|  
    波长选择默认默认波长 KjYAdia:H  
    Power默认为1 watts E{y1S\7K  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 4^*,jS-9g}  
    &!L:"]=+  
    gL3iw!7  
    LED光源设定办法 9b"MQ[B4#a  
    pKT2^Q}-h  
    Eectxyr?;N  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) F~HRME; Z  
    -*B`]  
    ~ #PLAP3-  
    波长设定,颜色选为绿色 4)kG-[#  
    !eI2 r   
    $,fy$ Qk,S  
    功率设定(在Power units选择Watts) sy/nESZs  
    O o8qyW  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane MS3=~*+  
    ' cBBt  
    ZU{4lhe  
    创建平面探测器(plane) a.2L*>p  
    X~oK[Nf'9  
    ,q#0hy%5/  
    {X~ gwoz  
    6) 创建分析面 V}WB*bE  
    t2>fmQIQ  
    2% B'3>a  
    z>m=h)9d~  
    光线滤光器设置 4x;_AN  
    hK|j6x f.o  
    7) 执行光线追迹 X4|4QgY  
    !bnyJA  
    T-_"|-k}P%  
    @FO) 0  
    RY9V~8|M  
    `aC){&AP(  
    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。 5PT5#[  
    T>`74B:  
    YW/QC'_iC  
    8) 优化设定 yQNV@T<o  
    a^U~0i@[S  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 $za8"T*I  
    5=|hC3h  
    *{ {b~$  
    N$>^g"6 o  
    yQ,{p@#X8  
    定义变量
    sEJC-$   
    _Q[$CcDEE  
    Gh.[dF?  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) "VG+1r+]4  
    HlvuW(,x=  
    ;!!n{l$r'  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) G` XC  
    $5D,sEC@  
    9) 优化 wMqX)}>  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 -h|B1*mt  
    myl+J;,]  
    ^T"vX  
    *37uy_EpV  
    l*\y  
    优化结束后会弹出如下报告 eq(am%3~  
    Qx;\USv  
    eIRLNxt+v  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 2'EUy@0  
    Qham^  
    10) 光线追迹与结果分析 ojyIQk+  
    (bsXo q  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    ^?7`;/  
    |7yAX+  
    Q8!) !r%  
    0U%f)mG  
    优化后透镜的面型如下: z9FfU  
    透镜渲染效果
    T}V!`0vKw  
    ]QzGE8jp*  
     
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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 &f ^,la