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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 .xWaS8f  
    ^D6TeH  
    本文您将会学到如下内容: J-<_e??  
    透镜基本参数输入; 2[HPU M2>  
    优化变量与评价函数设定; T^(W _S  
     优化; x\(#  
     照度分析; /e|Lw4$@S  
    A[ncwJ  
    2. 操作流程 cv-rEHT  
    2xflRks  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 [rWBVfm  
    )E*f30  
    6]~/`6Dub  
    "a(4])  
    2) 创建透镜 *1{A'`.=\  
    q,O_y<uw  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens lnHY?y7{  
    :PW"7|c!  
    -grmmE]/  
    pu]U_Ll@  
    3) 输入透镜参数 /51$o\4 S  
    z k/`Uz  
    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; !p!Qg1O6o  
    A,~KrRd  
    boGdZ2$h4  
    GdI,&| /  
    *X/Vt$P  
    将第二面的圆锥系数改为-1 ;!A8A4~nu  
    I`X!M!dB)  
    4) 创建LED光源 xb3G,F  
    bs?\ )R5/  
    zGR, }v%%  
    光源类型为Random plane ; 19qH WU^0V  
    光线数为10000; D]fuX|f~ul  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; kY\faWuR  
    形状选为椭圆; ][jwy-Uy;  
    T` h%=u|D  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. z+7V}aPM  
    半径选择60度 |ymW0gh7o$  
    类型选择 Lambertian Ig}hap]G  
    形状选择 Elliptical H'zAMGZa  
    ,"is%O.  
    波长选择默认默认波长 //BJaWq  
    Power默认为1 watts l`zh Kj  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm eN.6l2-  
    7*+CX  
    QUn!& 55  
    LED光源设定办法 LYECX  
    slPr^)  
    npltsK):  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) qsW&kW~  
    iKE&yO3  
    )/@KdEA:  
    波长设定,颜色选为绿色 ^UJIDg7zS  
    W ,6q1  
    QOktIH  
    功率设定(在Power units选择Watts) W9Azp8)p]  
    y EfAa6  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane NMK$$0U  
    LF!KP  
    ~6kF`}5  
    创建平面探测器(plane) e8("G[P >  
    pJ}U'*Z2  
    8(Te^] v#  
    8|)!E`TKSV  
    6) 创建分析面 O U7OX]h  
    Ebs]]a>PO  
    ]vz6DJs  
    JseKqJ?g  
    光线滤光器设置 j% 7Gje[  
    c=\_[G(  
    7) 执行光线追迹 }Y.YJXum  
    w/o^OjwQ  
    e8> X5  
    Zqm%qm:  
    ,\"x#Cc f  
    i=#\`"/  
    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。 `RSiZ%Al  
    #oTVfY#  
    siCi+Y  
    8) 优化设定 l hYJectJa  
    1$03:ve1  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ^-PYP:*  
    '6qH@r4Z<  
    Tx K v!-1  
    9_5>MmiB  
    J[6/dM  
    定义变量
    4'#=_J  
    p1niS:}j  
    & n@hD7=(  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) D? %*L  
    YX,;z/Jw2  
    >$rH,Er  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) bS8$[7OhX  
    )?SFIQ=  
    9) 优化 qbq2Bi'a  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Q3l>xh  
    N7"cMAs\G  
    5 ,MM`:{{  
    `;}qjm0a  
    k8st XW-w  
    优化结束后会弹出如下报告 VO:  
    o'$-  
    -FZNk}  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 /'DAB**  
    .$cX:"_Mk  
    10) 光线追迹与结果分析 =3'B$PY  
    ;U?=YSHk7  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    5g-1pzP9  
    ^E \4`  
    RjUrpS[I  
    B]yO  
    优化后透镜的面型如下: $> QJ%v9+  
    透镜渲染效果
    bz nMD  
    W7|nc,i0\  
     
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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 )Az0.}