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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 倒序阅读 楼主  发表于: 06-24
    1. 摘要 uOy\{5s8  
    Z3&XTsq  
    本文您将会学到如下内容: yTMGISX5  
    透镜基本参数输入; C`=`Ce~|d  
    优化变量与评价函数设定; 1aXIhk4  
     优化; kW*W4{Fth  
     照度分析; 2nOe^X!*  
    )AZ`R8-A  
    2. 操作流程 x`&P}4v0  
    6'3Ey'drH  
    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。 CJ37:w{%*Y  
    B$iMU?B3  
    zwF7DnW<<  
    74</6T]^  
    2) 创建透镜 +LvZ87O^~  
    ^^W`Lh%9  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens hNgcE,67q  
    mo97GW  
    *;~{_Disz  
    hU=f?jo/  
    3) 输入透镜参数 J{v6DYhi  
    4.$hHFqS^5  
    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; ^$^Vd@t>a  
    dvH67 x  
    vM$#m1L?  
    #EwRb<'Em  
    0.3[=a4 3  
    将第二面的圆锥系数改为-1 ** "s~  
    60SenHKles  
    4) 创建LED光源 )xXrs^  
    P-*R N   
    {;wK,dU  
    光源类型为Random plane ; 0Mzc1dG:  
    光线数为10000; S a#d?:L  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; `OF g.R|  
    形状选为椭圆; h_}BmJh_  
    c9F[pfi(  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. WHh2fN'A5  
    半径选择60度 wN%DM)*k  
    类型选择 Lambertian _@}MGWlAPt  
    形状选择 Elliptical U~QCN[gh  
    5#A1u Nb  
    波长选择默认默认波长 n$Oky-P"  
    Power默认为1 watts CMD`b  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm tue%L]hc  
     s`{#[&[  
    `dq3=  
    LED光源设定办法 4h0jX 9  
    Xj&~N;Ysb  
    HhT8YH  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) hwb(W?*  
    /R+]}Lt~%*  
    [sh"?  
    波长设定,颜色选为绿色 #h|,GvmF<b  
    71,0v`Z<  
    "Ezr-4  
    功率设定(在Power units选择Watts) "=0 lcb C  
    9 h{:!  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane +xu/RY_  
    ^#6%*(D  
    ?5+KHG*)  
    创建平面探测器(plane) `cTsS  
    @XSu?+s)  
    I]j/ ab7>  
    5 <>agK]  
    6) 创建分析面 q?'gwH37  
    "5z6~dq  
    DcvmeGl  
    T"0)%k8lJ  
    光线滤光器设置 '%r@D&*vp  
    %l$&_xV-  
    7) 执行光线追迹 , $F0D  
    DWevg;_]$(  
    )*AA9   
    >[3,qP]E  
    UHDI9>G~,  
    ,h(+\^ ?,  
    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=<.P;+f9  
    as47eZ0\  
    XQoT},C  
    8) 优化设定 N[D\@o  
    >rX R;4%  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 7bW!u*v-c  
    ,0u0 '  
    !/lY q;$R  
    %<o$ J~l~  
    XjM)/-w  
    定义变量
    sYW)h$p;D  
    Hbj:CViYq  
    8t 35j   
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) ^T1-dw(  
    0GR9C%"]  
    UA u4x 7  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) (6y3"cbe  
    zNTu j p  
    9) 优化 FH5bC6  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 \36;csu  
    [";5s&)q  
    .F$AmVTN  
    #$^i x  
    aI#n+PW  
    优化结束后会弹出如下报告 _+Kt=;Y8  
    )h!l%72  
    1X}Tp\e  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 wLp t2b8S  
    9@a;1Wr/f  
    10) 光线追迹与结果分析 ,^Srd20  
    3jVm[c5%]  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    NjyIwo0  
    ; SM^  
    ) CTM  
    >43yty\   
    优化后透镜的面型如下: `ha:Gf  
    透镜渲染效果
    swgBPJ"?  
    )GKgK;=~  
     
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