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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 =;dupz\7  
{r[ *}Bv  
本文您将会学到如下内容: UbY-)9==  
 透镜基本参数输入; p*#SSR9<  
 优化变量与评价函数设定; ,6i67!lb  
 优化; A-ir   
 照度分析; e3) rF5pp  
+r4US or  
2. 操作流程 [rqq*_eB  
f 7d)  
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。 g 4Vt"2|  
f[%\LHq  
%J~8a_vO  
2) 创建透镜 aJI>qk h?]  
s) V7$D  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Z0b1E  
LeQ2,/7l:  
>@ h0@N  
3) 输入透镜参数 jpm}EOq<%  
[gIStKe  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; t!D=oBCro  
4?jhZLBU  
YDs/BF Z  
G dL\  
将第二面的圆锥系数改为-1
<adu^5BI  
4) 创建LED光源 w V2 7  
s:I^AL5  
uZd)o AB  
光源类型为Random plane ; [RC|W%<Z>  
光线数为10000; (:Bo'q S  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; {\C$Bz  
形状选为椭圆; xhg{!w  
LEyn1d  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ]y.,J  
半径选择60度 C:EF(/>+-  
类型选择 Lambertian zrnc~I+  
形状选择 Elliptical F3';oyy  
0S/&^  
波长选择默认默认波长 >4LX!^V"  
Power默认为1 watts LP=!u~?  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 97F$$d54T  
~g1@-)zYxK  
LED光源设定办法 !l.Rv_o<O  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) IGu*#>h  
YJ rK oK}  
波长设定,颜色选为绿色
m='+->O*'l  
功率设定(在Power units选择Watts)
oDKgW?x  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane >a_K:O|AJ  
-W+dsZ Sv8  
创建平面探测器(plane)
K8284A8v  
dn%/SJC  
6) 创建分析面 w$61+KHK  
tet  
6\~m{@  
Gp32\^H|<  
光线滤光器设置 P5] cEZ n  
7) 执行光线追迹 \f /<#'  
~@itZ,d\  
G>#L  
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 z81I2?v[Jr  
1DZGb)OU  
8) 优化设定 UT[KwM{y  
!X[lNt O  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 9&rn3hmP  
:V+t|@m5l  
定义变量
Eptsxyz{  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
LjxTRtB_  
9) 优化 AbcLHV.  
3bE^[V8/  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 <;v{`@\j{  
xu& v(C9  
0qR;Z{k  
v[ F_r  
优化结束后会弹出如下报告
在输出结果可以看到当前评价函数数值
Y;-"Z  
RsTpjY*Xb  
10) 光线追迹与结果分析 ap;*qiNFQ  
|$bZO`^  
w :^b3@gd  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 G V0q?  
L6l~!bEc  
cC4*4bMm  
优化后透镜的面型如下: 9%\q*  
透镜渲染效果
KwpNS(]I  
QQ:2987619807
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