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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 H:p Z-v*  
    _(m't n>   
    本文您将会学到如下内容: g%u&Zkevx  
    透镜基本参数输入; X0 -IRJ[  
    优化变量与评价函数设定; \7"@RHcihB  
     优化; h7s; m  
     照度分析; 2MA]jT  
    65ly2gl  
    2. 操作流程 ;n\= R 5.  
    r_EcMIuk  
    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。 9dMrgz&'  
    mAk{"65V  
    A`{y9@h(  
    kY]W Qu  
    2) 创建透镜 iYnEwAoN;  
    $,xnU.n  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Sx    
    uP\lCqK,  
    50dGBF  
    ^I KO2Ft  
    3) 输入透镜参数 b| SE<\  
    7u\*_mrv  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ~) ?  
    LJX-AO.4  
    ~.%K/=wK@  
    =66Nw(E.  
    Vtppuu$  
    将第二面的圆锥系数改为-1 $3D'4\X~?  
    bslrqUk_`=  
    4) 创建LED光源 :V)lbn\  
    )XQ`M?**M  
    \, !Q Jp4  
    光源类型为Random plane ; J/7R\;q`~o  
    光线数为10000; 4h6k`ie!$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,:+d g(\r  
    形状选为椭圆; E&yD8=vw  
    >pkT1Z&'  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 74<!&t  
    半径选择60度 Khh0*S8.K  
    类型选择 Lambertian |%~+2m  
    形状选择 Elliptical EL3|u64GO  
    B7\k< Nit0  
    波长选择默认默认波长 `P Xz  
    Power默认为1 watts 4[ryKPa,  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm PiFD^w  
    E^w:KC2@  
    y80ykGPT\&  
    LED光源设定办法 R];Ox e  
    1exl0]-  
    Bh&Ew   
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) \yrisp#`  
    X\p,%hk \  
    (2?G:+C 7  
    波长设定,颜色选为绿色 k {-  
    {F&-7u0  
    xr0haN\p"  
    功率设定(在Power units选择Watts) 9*6]&:fm  
    pIW I  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane UDf9FnG}L  
    iE0ab,OF  
    _DRrznaw  
    创建平面探测器(plane) \Mv":Lm1  
    WS& kx~oQ  
    c41: !u^  
    /8@m<CW2Y  
    6) 创建分析面 bIt=v)%$  
    OPpjuIRv  
    W{XkV Ke1a  
    \EoX8b}$b0  
    光线滤光器设置 I[o*RKT'"  
    w^K^I_2ge  
    7) 执行光线追迹 ]j>i.5  
    NV4g~+n  
    S)He$B$pp  
    6]Q3Yz^h  
    l? #xAZx&_  
    -6Tk<W  
    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。 F?Ju?? O  
    F=G{)*Ih  
    5p?!ni9  
    8) 优化设定 4X NxI1w)  
    m9M FwfZ  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 X fz`^x>M  
    U7&x rif  
    4n 3Tp{Y}  
    mxrG)n6Y  
    L{ gE'jCC  
    定义变量
    :ZdUx  
    ^[TV;9I*  
    8OWmzY_=  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) =fc: 6JR  
     \d.F82  
    yI:# |w|  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) 4C~UcGMv\  
    x )5V.q  
    9) 优化 ~WVO  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 B7Ntk MK  
    '(@YK4_M  
    ;mm!0]V  
    a7H0!9^h  
    _3Q8n|  
    优化结束后会弹出如下报告 [nN7qG  
    jSt mS2n  
    ']51jabm  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 #?} 6t~  
    g=]&A  
    10) 光线追迹与结果分析 E|Bd>G  
    c $;\i  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    #S QXTR  
    1uG=`k8'k  
    -Q$nA>trKA  
    fhp)S",  
    优化后透镜的面型如下: 74vmt<Q  
    透镜渲染效果
    7-iIay1h"  
    f%^'P"R  
     
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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 Vk<k +=7