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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 zi]\<?\X  
    q,93nhs "  
    本文您将会学到如下内容: LUM@#3&  
    透镜基本参数输入; -uMSe~  
    优化变量与评价函数设定; ^/\Of{OZ-  
     优化; -o $QS,  
     照度分析; /5Oa,NS7  
    {<R2UI5m5  
    2. 操作流程 P<M?Qd 1.  
     UA48Ug  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 19E 8'@  
    \=:~ki=@B  
    ;C3US)j  
    A8uVK5  
    2) 创建透镜 gcdlT7F)b-  
    lT&eJO~?5  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens =a@j=  
    hc>HQrd  
    }:us:%  
    :h\Q;?  
    3) 输入透镜参数 c'%-jG)\  
    eZIhEOF  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; KH(%?  
    mOy^vMa  
    @+Si?8\  
    j4jTSLQ\  
    '8!Y D?n  
    将第二面的圆锥系数改为-1 2+QYhdw  
    1(I6.BHW  
    4) 创建LED光源 vms|x wb  
    =&ks)MH-  
    Y2n!>[[.  
    光源类型为Random plane ; fI{&#~f4C  
    光线数为10000; M>~Drul  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ==3dEJS  
    形状选为椭圆; d1AioQ9  
    nbm&wa[  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. j|U#)v/  
    半径选择60度 ++6`sMJ  
    类型选择 Lambertian G,o6292hj  
    形状选择 Elliptical Cd,jDPrw  
    X*/ho  
    波长选择默认默认波长 gtk7)Uh  
    Power默认为1 watts #_6I w`0  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm YG3J$_?y0  
    )Im#dVQs=  
    `j,Yb]~s79  
    LED光源设定办法 /178A;J y  
    mRL"nC  
    :Av#j@#  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) sf)EMh3Z  
    !W5 (  
    q"\Z-D0B4  
    波长设定,颜色选为绿色 }uJu>'1[G  
    `|{-+m  
    QEz? w}b*  
    功率设定(在Power units选择Watts) }4 )H   
    fI&t]   
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 06O2:5zF  
    oB}BU`-l  
    yE:+Lo`>  
    创建平面探测器(plane) =/s>Q l  
    a1C{(f)  
    pT=JP> nd^  
    ZrPbl "`7  
    6) 创建分析面 '[AlhBX  
    )c8rz[i  
    qTdheX/  
    \MyLc/Gh5  
    光线滤光器设置 J]{QB^?  
    &e E=<x  
    7) 执行光线追迹 ,:%CB"J  
    ]A~WIF  
    t{xf:~B  
    rDm~h~u5  
    ojcA<60 '  
    9IjIIM2y  
    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。 S\:P-&dC  
     _zY# U9  
    aI P  
    8) 优化设定 .~~nUu+M  
    4ezEW|S  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 6 Q%jA7  
    g;pcZ9o  
    aS{|uE]  
    BmbyH{4  
    ]~9t Y n  
    定义变量
    kZR8a(4D  
    O#ai)e_uQk  
    ck: T,F{}  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) 6n,i0W  
    @5N]ZQ9  
    \y97W&AN  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) 8<X#f !  
    h;p>o75O  
    9) 优化 ,]|#[8  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Vc 1\i  
    %RTBV9LIXr  
    >")Tf6zw&  
    3eb%OEMYk  
    Bo)3!wO8  
    优化结束后会弹出如下报告 2^r <{0@n  
    h k] N6+@  
    e%svrJ2   
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 c/D+|X*  
    c23oCfB>  
    10) 光线追迹与结果分析 j_K4;k#r  
    ^]H5h]U '  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    Kz~ps 5  
    6Y^23W F  
    ^H~h\,;zQ  
    6V$Avg\6\  
    优化后透镜的面型如下: aRj9E}  
    透镜渲染效果
    bWH&P/>  
    RiDJ> 6S  
     
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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 \z>fb%YW