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

概览 zFr}$  
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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。 ,]mwk~HeF  
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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。 n4 @a`lN5g  
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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。 '5U$`Xe1  
SEIu4 l$E  
下面将在本文中介绍这种转换方法: Y(zN  
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步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 ^^SfIK?p  
*"\Q ~#W  
步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 1}E@lOc  
,`zRlkX  
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： Dj+Osh  
e}[we:  
Flux光通量：在数据表中查找，或通过初步模拟获取。 I uj=d~|>  
Zbh]OCN  
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。 Xh"iP%  
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Intensity：数学定义，或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 %UQB?dkf$  
}%ThnFFBw  
Spectrum：在数据表中查找，或通过初步模拟获取。 ON0+:`3\  
k)V%.Eobf  
步骤 5]l7Z35  
O + & xb  
步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 J*!:ar  
tC:,!4 P$  
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。 7$W;4!BN*  
)K>@$6H+2  
s@LNQ|'kO  
对于可见波长，“type”应设置为photometric。 V )k, 9=  
!muYn-4M  
对于UV/IR波长，“type”应设置为radiometric。 IWo~s  
H#6^-6;/  
cC^C7AAq^  
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。 F}(Q
KO*  
G=HxD4l  
n qLAby_  
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。 [Cqqjv;_  
-wQ^oOJ  
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。 Au} ;z6k  
*X l<aNNx  
步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 a@y5JxFAy  
YOV4)P"  
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。 C'czXZtn  
=l4\4td9p  
1. Exitance ioNa~F&  
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。 C<t'f(4s`u  
M:Y*Tb6w  
V<2fPDZ  
2. Intensity VNrO(j DUv  
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。 j8Q5d`  
Lp`<L-s  
#C1A5JE&  
3. Spectrum B UQn+;be  
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。 3zTE4pHzu+  
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。 Yuo1'gE+  
`X<`j6zaG  
4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 =Xy`"i{`(  
Sci4EGc  
gO:Z6}3vM  
拓展应用 {jM<t  
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。 *V6QBe  
,3]?%t0xe  
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。