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    [分享]Ansys Speos | 将Rayfile光源转换为面光源 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-10-07
    概览 w+).pcG( *  
    5I8FD".i  
    本文将讲述如何rayfile转换为面光源,Rayfile光源文件包含有限数量的光线,表面光源有无限量的光线,这使得表面源对于使用逆模拟,得到清晰可视化仿真特别有用。 Ww'TCWk@  
    #FQm/Q<0  
    表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。 I9:G9  
    fcE/  
    高阶段的表面光源通过使用从rayfile文件光源获取光信息,更准确的以模拟面光源代替rayfile光源,打破rayfile光源内有限光线数对仿真的限制。 68'-1}  
    we:5gK &  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: `L"p)5H  
    m]-v IUpb  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 ;G4HMtL  
    gq/ePSa  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 AjL?Qh4  
    aiR|.opIb  
    当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模: (:fE _H2z  
    Y6;0khp  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 9U}MXY0  
    Cdt,//xrz  
    Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。 T4HoSei  
    VJ6>3  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 j?f,~Y<k  
    s!j(nUd/  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 +QXYU8bYZ  
    H4y1Hpa,  
    步骤 F)E7(Un`8  
    I*vj26qvg  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 <D;H} ef  
    _ntW}})K  
    创建辐Irradiance照度探测器,在LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。 *xv/b=  
    9?}rpA`P  
    px [1#*  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 G7/?hky 0.  
    "#\bQf}  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 @KW+?maW  
    S,"ChR  
    SRG!G]?-  
    创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 ?2<6#>(7a  
    Z|Lh^G  
    3|83Jnh  
    运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。 Zm; +Ku>  
    9$Pl'>5  
    当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 :|m~<'g  
    B yy-Cc  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 ~U7\ LBF  
    hyvV%z Z  
    使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。 }*}`)rj,  
    YW$x:  
    1. Exitance od5w9E.  
    将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 UB&S 2g  
    J%Z)#  
    3ciVjH>i  
    2. Intensity dnX`F5zd  
    设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 2p3u6\y  
    se n{f^U  
    ~g4rGz  
    3. Spectrum Y^jnlS)h  
    如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型未设置为“colormetric”或“spectral”,则需要在面光源定义中添加光谱文件,这个频谱文件必须从LED的数据中获取,或者是官方网站下载。 DO-K  
    如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型已经设置为“colormetric”或“spectral”,光谱数据已经包含在Intensity中,此时无需再次定义光谱数据。 a5U2[Ko80  
    U70@}5!  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 rCSG@D.  
    <0Egkz3s  
    ANpY qV  
    拓展应用 3Ibt'$dK  
    对于多个光源的定义,可以使用Speos Pattern将创建的光源导入到一组坐标系统中,一次完成对所有光源位置的定义。本文中的表面光源首先需要导出为Speos lightbox,以便在Speos pattern功能中使用。 K_lL\  
    GaK_9Eg-2  
    当然可以创建lightfield光场光源,以创建子光学系统的光传输结果,以便在更复杂的光学系统中重复使用子光学系统的结果,以便在计算模拟时减少计算时间。
     
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