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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 i 3SHg\~Z  
8sCv]|cn  
本文您将会学到如下内容: ---N9I  
 透镜基本参数输入; VD\=`r)nT  
 优化变量与评价函数设定; A+)`ZTuO  
 优化; jNy.Y8E&  
 照度分析; a@*\o+Su  
I`p;F!s  
2. 操作流程 "wHFN>5B  
+2j AC r  
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。 d^6M9lGU  
4a]P7fx-  
]g&TKm  
2) 创建透镜 ! v0LBe4  
6JQ'Ik;$wX  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens tnG# IU *  
B93+BwN>95  
0K2`-mL  
3) 输入透镜参数 IN G@B#Cl  
F@:'J\I}:  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; nj53G67y  
U`m54f@U  
6i~WcAs  
0_t`%l=  
将第二面的圆锥系数改为-1
^ovR7+V  
4) 创建LED光源 `$C n~dT  
y;H-m>*%  
\} :PLCKT  
光源类型为Random plane ; b%/ 1$>_  
光线数为10000; > "=>3  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; H DFOA  
形状选为椭圆; %-0t?/>  
.h4 \Y A  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. )TH@# 1  
半径选择60度 KMjhZap%  
类型选择 Lambertian *w&Y$8c(  
形状选择 Elliptical l2P=R)@{  
YV anW  
波长选择默认默认波长 =>af@C.2  
Power默认为1 watts  1HZO9cXJ  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm +&2%+[nBZ  
%Qdn  
LED光源设定办法 .UY^oR=b{  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) r? E)obE  
uGEfIy 2  
波长设定,颜色选为绿色
ah+iZ}E%  
功率设定(在Power units选择Watts)
UQ@L V~6{R  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane _t #k,;  
1Z~FCJz  
创建平面探测器(plane)
^qD$z=z-  
]F'e aR  
6) 创建分析面 sI^Xb@'09$  
wov\kV  
.+A+|yR  
JHTSUq  
光线滤光器设置 h'&%>Q2  
7) 执行光线追迹 \Et3|Iv  
 o!ebs0  
l#Y,R 0  
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/l&tmIVY  
'F0e(He@,  
8) 优化设定 S2GxV/E  
]*[ 2$  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ~;{; ,8!)  
WuUk9_ g  
定义变量
iN8zo:&Z  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
C mWgcw1  
9) 优化 *kDCliL  
Fgh_9S9J  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 UIN<2F_  
0Y{yKL  
9c,'k#k  
My[pr_xg  
优化结束后会弹出如下报告
在输出结果可以看到当前评价函数数值
JL}_72gs  
3>`mI8 $t  
10) 光线追迹与结果分析 9u}Hmb  
rgtT~$S  
hxd`OG<gF  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 o 5uph=Q{  
EF}\brD1  
V/ uP%'cd  
优化后透镜的面型如下: RF4vtQC=  
透镜渲染效果
CiLg]va   
QQ:2987619807
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