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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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    光券
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2025-06-24
    1. 摘要 ZI3Nq  
    + EGD.S{  
    本文您将会学到如下内容: Ns7(j-  
    透镜基本参数输入; }l],.J\BGX  
    优化变量与评价函数设定; t ]_VG  
     优化; s3R(vd  
     照度分析; T ^~5n6  
    $0lD>yu  
    2. 操作流程 (tZrw5 @  
    w6{TE(]zp  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 &' Ne! o8  
    -wSg2'b4E  
    X@LRsg  
    3 %|86:*  
    2) 创建透镜 JQ6zVS2SSS  
    g'V>_u#(  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens b#hDHSdZ,  
    Dm-zMCf}Q  
    7w/4QiI  
    ZGYr$C~  
    3) 输入透镜参数 EodQ*{l  
    /5:bvg+  
    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; f=mZu1(FZ  
    D IzH`|Y  
    -2A(5B9Fq  
    +(1zH-^.  
    4bn(zyP  
    将第二面的圆锥系数改为-1 ?l^1 *Q,  
    HLZ;8/|48m  
    4) 创建LED光源 Ko&>C_N  
    @)4]b+8Z  
    j"'(sW-  
    光源类型为Random plane ; Ksy -e{n  
    光线数为10000; UmclTGn  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; H s"HID  
    形状选为椭圆; ^]a#7/]o  
    < VSA  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ek}a}.3 {  
    半径选择60度 U}PiY"S<  
    类型选择 Lambertian !qN||m CH  
    形状选择 Elliptical -QmO1U  
    <c,u3cp  
    波长选择默认默认波长 dRaNzK)M  
    Power默认为1 watts o)2W`i&  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 82QGS$0V  
    x"{'&J[hx  
    _cJ2\`M  
    LED光源设定办法 pD01,5/  
    naw0$kXTA  
    4@ML3d/  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) (3 #Cl 1]f  
    ,J{ei7TN  
    A0q|J/T  
    波长设定,颜色选为绿色 uec!RKE  
    h}cy D7Wn  
    f' aVV!  
    功率设定(在Power units选择Watts) nCj2N,mT  
    `P8Vh+7u  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane X~<("  
    |<.lW  
    q"<acqK  
    创建平面探测器(plane) (v}>tb*#`  
    Q'YH>oGh^  
    d)R:9M}v  
    I9 mvt e  
    6) 创建分析面 P3nb2.  
    [-;_ZFS{  
    <p\6AnkMr  
    mqAWL:VvQ7  
    光线滤光器设置 MF'$~gxo  
    R@6zGZ1  
    7) 执行光线追迹 D[mSmpjE6&  
    weE/TW\e  
    lq>+~zX{  
    OZTPOz.  
    |&[L?  
    -"h;uDz|z  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 +tk{"s^r*  
    {FIXc^m'  
    u#V5?i  
    8) 优化设定 ,Td!|~I|j6  
    -Gw$#!  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 _-9@qe  
    Jnna$6G)B  
    q|v(Edt|_[  
    ,^x4sA[/  
    6C-/`>m  
    定义变量
    D!.+Y-+Xzu  
    z[cyA.  
    _jNj-)RB_  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) q*7zx_ o  
    ;IVDr:  
    }*ZHgf]~#  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) fVt9X*xK S  
    {e[c  
    9) 优化 :L1dyVA{  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 6q]5Es<  
    &s$(g~ 4gC  
    ltgc:&=|@  
    #ceaZn|@m  
    VsN pHQG]  
    优化结束后会弹出如下报告 VA9Gb 9  
    "=+ 7-`  
    tX@_fYb  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 '^Ql]% _  
    =Uj-^qcE  
    10) 光线追迹与结果分析 |R56ho5C  
    #ssN027  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    RheRe  
    T[sDVkCbxf  
    /,X[k !  
    aAA9$  
    优化后透镜的面型如下: CWNx4)ZGw  
    透镜渲染效果
    ,daKC  
    &3$z4df  
     
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    离线羽翊
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    光币
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    光券
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    只看该作者 1楼 发表于: 2025-12-26
    好文,学习了 *0}3t <5