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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 =P,pW  
    yjM!M|  
    本文您将会学到如下内容: jV#1d8qm  
    透镜基本参数输入; e/$M6l$Q*4  
    优化变量与评价函数设定; od*#)   
     优化; [o.#$(   
     照度分析; Z.N9e  
    '~xiD?:  
    2. 操作流程 &0OH:P%  
    q'%!qa+  
    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。 U:8cz=#  
    m[Qr>="  
    @`aPr26>?  
    5Trc#i<\  
    2) 创建透镜 y.a)M?3  
    q0@b d2}  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens F/"lJ/I  
    G_xql_QR  
    `8;\}6:"1  
    %< Jj[F  
    3) 输入透镜参数 ULxgvq  
    h#u k-7  
    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; dDl_Pyg4K  
    (lvp-<*  
    TIno"tc3  
    vSk1/  
    v5.KCc}"  
    将第二面的圆锥系数改为-1 $"3cN&  
    \3 O1o#=(  
    4) 创建LED光源 -90X^]  
    *?o 'sTH  
    R)%I9M,  
    光源类型为Random plane ; m21H68y  
    光线数为10000; <M\#7.](  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; MFqb_q+  
    形状选为椭圆; L"( {6H  
    /=KEM gI?  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 4"Mq]_D  
    半径选择60度 t5EYu*  
    类型选择 Lambertian mA5sK?W  
    形状选择 Elliptical COA>y?  
    c`7dNx  
    波长选择默认默认波长 {ApjOIxk  
    Power默认为1 watts _]us1  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 'w_Qs~6~{  
    #X0Y8:vj  
    ,6x>gcR  
    LED光源设定办法 ;;Jx1Q  
    :%IB34e  
    =@MJEo`D  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) v+'*.Iv:  
    a!, X@5  
    ,m5tO  
    波长设定,颜色选为绿色 R HmT$^=  
    1}OM"V  
    HaQox.v%  
    功率设定(在Power units选择Watts) P3TM5  
    6Z{(.'Be  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane RT[ E$H  
    *Z3b6X'e  
    yER  
    创建平面探测器(plane) 0Q[;{}W}  
    ]qiX"<s>~C  
    i~rb-~o  
    p+${_w>pl{  
    6) 创建分析面 gN[^ ,u  
    >*$Xbj*  
    XjTu`?Na;  
    }w{E<C(M  
    光线滤光器设置 WLCr~r^  
    G'{&*]Z\:  
    7) 执行光线追迹 rW`l1yi*$  
    cuL/y$+EY  
    1e I_F8I U  
    vZXdc+2l  
    a?*pO`<J{  
    @I?: x4  
    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。 U"a7myB+jX  
    jwheJ G  
    $5>m\wrl  
    8) 优化设定 j2mMm/kq\  
    6+:;M b_S  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 -cP1,>Ahv  
    r"dR}S.Uf  
    X=Jt4 h 9  
    @QF;m  
    Nop61zj  
    定义变量
    DkW^gt  
    C2 yJ Xi`$  
    T NF  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) `tl-] ^Y2  
    6Ia[`x uL  
    {8,_[?H  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) n/YnISt  
    `)Y 5L}c=  
    9) 优化 D H:9iX'  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 gwFW+*h  
    ."`||@|  
    gZ=$bR  
    ;Pvnhy  
    im F,8'  
    优化结束后会弹出如下报告 w{GEWD{&  
    N]&hw&R{Q  
    co' qVsOiH  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 olK*uD'`  
    !(y(6u#  
    10) 光线追迹与结果分析 ovaX_d)cU  
    ,Bj]j -\Y  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    uxL3 8d]  
    ,q$2D,dz  
    cG4}daK]d  
    YB(8 T"  
    优化后透镜的面型如下: ed#>q;jX  
    透镜渲染效果
    >L$9fn/J  
    W9{y1,G9  
     
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