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。
F8.Fp[_tM iN<Tn8-YH6 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。
BoXQBcG]w @32JMS< 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。
hK?uGt
d? .pK_j~}P 下面将在本文中介绍这种转换方法:
q8`JRmt)H 0OP6VZ\ 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
MYDAS- MX]<tR ` 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
58{6k J@ XzkC ]e' 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:
zN0^FXGD P'R!"
# Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
wYPJji
D C([TolZ 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。
["kk.*& xbSix:R=Z Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
X*/jna"* FlttqQQdf Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
Y 8EL +<(N]w* 步骤
<%Bsb}h, twq!@C 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
]`b/_LJN$F 9m/v^ 创建辐Irradiance照度探测器,在
LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。
+' QX` `,3;#.[D g kT`C 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
D<$,v(- M|w;7P} 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
4 bw8^ @Xts}(L nRzD[3I 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。
D37N*9} @2na r< 1kEXTs=, 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。
*VG#SK +mIO*UQi 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。
|@`F!bnLr &!SdO<agZ 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
@G@,)`p4? ^~'tQ}]!" 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。
)"`(+Ku&c MqDz cB] 1. Exitance
<b.?G }6*+>? 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。
G>&Ta p> 2~h! ouleY aAhXHsZ|26 2. Intensity
d}2tqPy a z~\a]MB 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。
>\6Tm c>!zJAB [#hpWNez(> 3. Spectrum
Wn6~x2 LaV +m8CN(c 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。
f3El9[ .0+=#G> 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。
a|?& k<(G)7'gm 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
o
b;] 50kjX} V{4=,Ax 拓展应用
@-ps[b`z B?n
6o|8 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。
&.^(,pt Se~<Vpo 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。
*9Ta0e* k@:M#?(F (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)