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infotek 2021-09-15 09:29

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 w"W;PdH)  
BO8?{~i  
本文您将会学到如下内容: cc8Q}   
 透镜基本参数输入; <8YvsJ  
 优化变量与评价函数设定; } 7ND] y48  
 优化; ]u:_r)T  
 照度分析; KT17I&:  
7fXJP5j  
2. 操作流程 ~Orz<%k.  
c?KIHZ0  
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。 c&Eva  
jeB"j  
7#SfuZ0@  
2) 创建透镜  d^zuo  
JcMl*k  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens KUpj.[5 qo  
KT7R0v  
*_P'>V#p  
3) 输入透镜参数 ^ 8YBW<9  
Vol}wc  
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; .8GXpt^U(  
gGN 6Yqj0  
=LgMG^@mu  
@yC3a)=$L  
将第二面的圆锥系数改为-1
fsWIz1K  
4) 创建LED光源 awjAv8tPO!  
>&k`NXS|V  
cmAdQ)(Kzd  
光源类型为Random plane ; fn.;C  
光线数为10000; $My~sN8  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; REh\WgV!u  
形状选为椭圆; SBdd_Fn  
B@#vS=g  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6urU[t1  
半径选择60度 [_}8Vv&6  
类型选择 Lambertian Rg+# (y  
形状选择 Elliptical EEo I|  
Se37-  
波长选择默认默认波长 j(}pUV B  
Power默认为1 watts F,Ve,7kh  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm UJ(UzKq8  
>>"@ 0tO  
LED光源设定办法 3g5r}Ug  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) a*:GCGe  
2\1bQ q\  
波长设定,颜色选为绿色
MOay^{u  
功率设定(在Power units选择Watts)
IGi9YpI&K  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane "@|rU4Y  
t OxH9  
创建平面探测器(plane)
B6KG\,'|  
B(5>H2  
6) 创建分析面 .:GOKyr(~  
Hs_7oy|P  
b'z\|jY  
YU!s;h  
光线滤光器设置 jSRi  
7) 执行光线追迹 5uOz#hN  
3+vVdvu%  
8j :=D!S  
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。 z#rp8-HUDS  
Plhakngj  
8) 优化设定 6V}xgfB  
*OIBMx#qxn  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 L6;'V5Mg72  
^4'!B +}F  
定义变量
]0MuXiR  
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)
ao[yHcAs  
9) 优化  qmenj  
ez)Ks`  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $$< I}eMd>  
>3&V"^r(|  
KmM:V2@A$  
LafBf6wds  
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
6`bR' 0D  
q)KOI` A  
10) 光线追迹与结果分析 }$r]\v  
4HX;9HPHE<  
ry@p  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 kHhku!CH  
4x3 _8/=  
; sqxFF@  
优化后透镜的面型如下: &A`,hF8  
透镜渲染效果
|.&GmP  
QQ:2987619807
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