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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 aOYRenqu  
    @Bfwb?&  
    本文您将会学到如下内容: G:qkk(6_#  
    透镜基本参数输入; -B\`O*Q  
    优化变量与评价函数设定; h%kB>E~  
     优化; Zxw>|eKI>D  
     照度分析; h#bpog  
    IQK__)  
    2. 操作流程 -CW$p=y}  
    64s9Dy@%F  
    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。 lyzMKla"  
    ku,Y-  
    `m5cU*@D  
    9\W~5J<7  
    2) 创建透镜 i>bFQ1Rdx  
    UQz8":#V  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ["N>Po  
    VHsNz WI  
    DBi3 j  
    Rs;,_  
    3) 输入透镜参数 Tr}@fa  
    DvnK_Q!  
    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; ]3#_BL)M8p  
    6.tppAO+  
    Nzc1)t=  
    Ch ` Omq  
    .a:Oj3=0  
    将第二面的圆锥系数改为-1 st36xS  
    IsO'aFK)ln  
    4) 创建LED光源 )_EQU8D4ug  
    g#=^U`y  
    'w.:I TJf  
    光源类型为Random plane ; w&;\}IS  
    光线数为10000; ?,|_<'$4T  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 5}e-~-  
    形状选为椭圆; GpF,=:  
    C78d29  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. e*vSGT$KgL  
    半径选择60度 ihH!"HH+  
    类型选择 Lambertian GMOv$Tn-_L  
    形状选择 Elliptical V]}/e!XK\  
    Z.m.Uyz{7  
    波长选择默认默认波长 I_xJ[ALdm  
    Power默认为1 watts X4i$,$C  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm M 0->  
    qd3B>f  
    >FHTBh& Y  
    LED光源设定办法 fx.FHhVu  
    ' 7>}I{Lq  
    oTOe(5N8a  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ~PuPY:"  
    KnZm(c9+  
    wSIt"g,%  
    波长设定,颜色选为绿色 O\OG~`HBN  
    0y'34}  
    txr!3-Ne'!  
    功率设定(在Power units选择Watts) c<JJuG  
    nC`#Hm.V%  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane *goi^ Xp  
    iG!MIt*  
    }Sp MHR`  
    创建平面探测器(plane) )X\3bPDJR  
    TQ@*eoJj  
    >E"FoZM=  
    9>@_};l  
    6) 创建分析面  =sG(l  
    \/K>Iv'$  
    ]RnX'yw^  
    5 +(YcV("  
    光线滤光器设置 zZ-e2)1v  
    hPFIf>%}  
    7) 执行光线追迹 M~N'z /  
    lu-VBVwR  
    r(vk2Qy  
    :Np&G4IM>  
    ~n"V0!:'4  
    s3kh (N  
    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。 ['-ln)96.  
    HdWghxz?)  
    o/)\Q>IY  
    8) 优化设定 m}Tu^dy  
    %I Y-0\  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 o}WbW }&  
    "c\T  
    FIU( 2  
    by6E "7%  
    *+p'CfsSka  
    定义变量
    V=(4 c  
    Bfw>2  
    oF ,8j1  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) HTx7._b  
    FLy|+4D_%4  
    ` S85i*  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) k7y!! AV  
    fXL>L   
    9) 优化 TqbKH08i/  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 PI0/=kS  
    L**!$k"{5  
    |Ca$>]?  
    U7x}p^B9\N  
    3wR5:O$H  
    优化结束后会弹出如下报告 J)g(Nw,O  
    toIljca  
    yxA0#6so  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 2? !b!  
    ;yk@`<  
    10) 光线追迹与结果分析  KQW  
    nh9K(  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    C5sV-UMR  
    Ld`~^<B  
    TvdmgVNP  
     m?B@VDZ  
    优化后透镜的面型如下: 3*arW|Xm  
    透镜渲染效果
    MF E%q  
    &x=<>~Ag3  
     
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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 vB.LbYyF