LED自由曲面透镜自动优化设计研究

"几种面型LED照明自由曲面透镜自动优化设计研究" 这篇硕士学位论文主要探讨了LED照明领域的自由曲面透镜设计，特别是在面型LED光源中的应用。随着LED技术的发展，其功率提升和成本下降，使得LED在照明领域的应用日益广泛。尤其对于体积小巧、结构紧凑的面型LED，其市场潜力巨大。传统的曲面设计已无法满足这种光源的光学需求，因此，自由曲面透镜因其灵活性和高度设计自由度，逐渐成为设计LED照明系统的新选择。 论文中，研究者谭叶青专注于三种特定类型的自由曲面透镜设计：大角度圆形照明、低Fresnel损耗的矩形照明以及离轴矩形照明。在设计过程中，研究者提出了一种创新的方法，即采用交叠法结合人工智能优化算法（如BreedPSO和SimuAPSO），以克服传统方法可能陷入局部最优解的问题。这些优化算法的应用有助于找到更优的曲面设计方案。 同时，论文还利用动态数据交互技术（DDE技术），解决了在MATLAB与TracePro之间大量数据传输的难题。MATLAB通常用于数学计算和建模，而TracePro则是一个光线追踪软件，用于模拟光学系统的性能。DDE技术自动传输数据的能力极大地提高了设计和优化过程的效率，使得在设计、建模、光线追踪和效果反馈等环节能够实现一体化的自动优化。 在实际实验阶段，研究者通过仿真设计验证了这些自由曲面透镜设计的有效性，证明了所提出的方法能够在不同照明需求下提供高效、均匀的光分布。对于大角度圆形均匀照明，研究中可能涉及了双自由曲面的设计，以确保在整个圆形区域内实现光强的均匀分布。 这篇论文在LED照明领域做出了重要贡献，为自由曲面透镜的自动优化设计提供了新的思路和技术手段，对于提高LED照明系统的性能和效率具有重要意义。