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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 正序阅读 楼主  发表于: 06-24
    1. 摘要 QD2;JI2  
    DJ zJ$Q  
    本文您将会学到如下内容: LqZsH0C  
    透镜基本参数输入; 2LO8SJ#  
    优化变量与评价函数设定; |^S{vub  
     优化; Q%_QT0H9Kz  
     照度分析; f ye=8 r  
    J~}%j.QQ7  
    2. 操作流程 ^k* h  
    5_H`6-q  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 C\3;o]  
    q(Q$lRj/I-  
    5 $58z  
    })V^t3  
    2) 创建透镜 b.N$eJlQ&  
    (dH "b *  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens lG1\41ZxB  
    ,8tk]W[C  
    j[ fE^&  
    Iez`g<r  
    3) 输入透镜参数 n|p(Cb#G  
    /h(bMbZ  
    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; ~;V5*t  
    SsY :gp_  
    prk@uYCa =  
    ^t 2b`n60  
    "mtEjK5  
    将第二面的圆锥系数改为-1 D8rg:,'6  
    99KW("C1F  
    4) 创建LED光源 N6>ert1  
    I2&R+~ktR  
    z]49dCN  
    光源类型为Random plane ; k#oe:u`<  
    光线数为10000; ;%ng])w=;  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; WA?We7m$  
    形状选为椭圆; Ue?mb$ykC.  
    1(diG&  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 4#Bzq3,|  
    半径选择60度 "Dt: 8Nf^  
    类型选择 Lambertian 5qL;@Y  
    形状选择 Elliptical )8JfBzR  
    ]YciLc(  
    波长选择默认默认波长 "XB6k 0.#  
    Power默认为1 watts M(|6YF7u  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm -U BH,U  
    2{6%+>jB  
    M669G;w(K  
    LED光源设定办法 u[<ij  
    sJ>JHv  
    .3 S9=d?  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ^&z3zFTp  
    U>-GM >  
    N?{.}-Q  
    波长设定,颜色选为绿色 e#<A\?  
    O:{N5+HVG  
    [W8"Mc|ve  
    功率设定(在Power units选择Watts) ev[!:*6P  
    ml1My1  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane B;A< pNT  
    UfNcI[xr  
    dsG:DS`q  
    创建平面探测器(plane) +Y_]<  
    uE ^uP@d  
    +=Y$v2BZA3  
    -%_vb6u  
    6) 创建分析面 3n)\D<f]#  
    #PGpB5vnaA  
    ?~9o2[  
    n.b_fkZNr  
    光线滤光器设置 XE`u  
    Qm)c!  
    7) 执行光线追迹 S rom@c  
    G2s2i2& 6E  
    qir8RPW  
    wu;^fL  
    6#;u6@+}yy  
    S#F%OIx  
    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。  l3Wh&*0  
    tpn.\z%  
    >*1YL)DBT\  
    8) 优化设定 APv& ^\oUH  
    C5^9D  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 mNPz%B  
     q!as~{!  
    0/JTbf. CX  
    @^t1SPp  
    T( CTU/a-,  
    定义变量
    A,;[9J2\&  
    @ [<B:Tqo  
    >l=;6QL  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) ja%IGaH;s  
    3Lm7{s?=Z-  
    V5!mV_EoR@  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) (L,>P`CR6  
    a\xf\$Ym  
    9) 优化 +<^c2diX  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 +-PFISa<r  
    OP98sd&T  
    Y.#:l<  
    Vy+kq_9  
    Os[50j!4>  
    优化结束后会弹出如下报告 VX'G\Zz@h|  
    1v'|%B;O  
    \^Z DH  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 ^o[(F<q  
    xP5Z -eL  
    10) 光线追迹与结果分析 FJIo] p  
    wT&P].5n  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    RX ,c4;  
    nq*D91Q  
    qj*77  
    >$_@p(w  
    优化后透镜的面型如下: Vb/XT{T;b  
    透镜渲染效果
    {TC_ 4Y|8  
    qR^i5JH}u  
     
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