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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 正序阅读 楼主  发表于: 10小时前
    1. 摘要 a`>B Ly5o  
    WOap+  
    本文您将会学到如下内容: gM:".Ee  
    透镜基本参数输入; 46h<,na?,  
    优化变量与评价函数设定; wmLs/:~  
     优化; #_p\Ie*rd  
     照度分析; U Cjld  
    Q;rX;p^W  
    2. 操作流程 8d'0N  
    5rik7a)Z]  
    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。 .ioEI sg  
     \4fQMG  
    rey!{3U  
    evmeqQG=  
    2) 创建透镜 > ~O.@|  
    1yhDrpm  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens bk[!8- b/a  
    ;4\;mmLVk  
    ww1[rCh\+  
    K$=zi}J W  
    3) 输入透镜参数 wibNQ`4k  
    D&y7-/  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 0g8NHkM:2a  
    |A(Iti{v  
    es7=%!0  
    X &H"51  
    f/?P514h  
    将第二面的圆锥系数改为-1 H Pz+Dm  
    !4+<<(B=E  
    4) 创建LED光源 dR]m8mdqc1  
    v]UwJz3<  
    `R^gU]Z,  
    光源类型为Random plane ; *vMn$,^0h9  
    光线数为10000; Q"#J6@  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; &rR2,3r=  
    形状选为椭圆; C0Z=~Q%  
    -KbYOb  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. JucY[`|JV  
    半径选择60度 _Fg5A7or  
    类型选择 Lambertian aN3;`~{9  
    形状选择 Elliptical Aos+dP5h,8  
    owv[M6lbD  
    波长选择默认默认波长 jebx40TA3  
    Power默认为1 watts Tid aa  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm >9J:Uo1z  
    a 1*p*dM#  
    MolgwVd  
    LED光源设定办法 `Pnoxm'  
    tZo} ;|~'  
    fc>L K7M  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) klhtKp_p  
    Y_P!B^z3  
    hi[pVk~B)  
    波长设定,颜色选为绿色 j] [,J49L  
    dAj$1Ke  
    yB6?`3A:  
    功率设定(在Power units选择Watts) ?aMOZn?  
    e+K^A q  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &%Tj/Qx  
    }<:}XlwT%  
    g9F?z2^  
    创建平面探测器(plane) 2:ylv<\$  
    C7AUsYM  
    N{>n$ v}  
    `r_/Wt{g  
    6) 创建分析面 kcx Ad   
    }ad|g6i`  
    jc9y<{~x/  
    /Ci<xmP  
    光线滤光器设置 <a+Z;>  
    %8x#rohP  
    7) 执行光线追迹 0m ? )ROaJ  
    tLmTjX .6  
    zx7{U8*`<  
    @lph)A Nk  
    3+bt~J0  
    WX0tgXl  
    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。 Xha..r  
    qIqM{#' ^  
    8\gjST*  
    8) 优化设定 cN9t{.m  
    %~S&AE-  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ReeH@.74  
    ~PNub E  
    xkR0  
    @s^-.z  
    L8 @1THY  
    定义变量
    wlmRe`R  
    $, '*f?d  
    -Y;3I00(  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) */DO ex"y  
    gPc=2  
    7=, ;h  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) c[Zje7 @  
    `@|$,2[C  
    9) 优化 s"?3]P  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 7"xd1l?zz  
    >yh2Lri  
    b<u3 hln%,  
    7J&4akT{9  
    M& CqSd  
    优化结束后会弹出如下报告 +d-NL?c  
    GowH]MO  
    2)~> R  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 ei5~&  
    gltBC${7wZ  
    10) 光线追迹与结果分析 y18Y:)DkL  
    c6/=Gq{.  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    *HB-QIl  
    1g~R/*Jo  
    FU<Jp3<%  
    S`?!G&[!>  
    优化后透镜的面型如下: Vs{|xG7W D  
    透镜渲染效果
    %;"y+YFdv  
    -s'-eQF J  
     
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