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

概览 *wNO3tP't  
d%w#a3(  
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。 e%K oecq  
 PH6NU&H  
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。 s$PPJJT{b  
V^/]h u  
高阶段的表面光源通过使用从rayfile文件光源获取光信息，更准确的以模拟面光源代替rayfile光源，打破rayfile光源内有限光线数对仿真的限制。 |a{~Imz{  
w$j!89@)  
下面将在本文中介绍这种转换方法: HHXm 4}!;<  
GAY f.L"  
步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 G}ccf%  
Y>i5ubR~  
步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 wN^$8m5\T^  
z(JDLd  
当然为了创建一个表面光源，需要4个元素，获取这些元素数据，可以确保表面光源在近场和远场的正确建模： p"k[ac{  
^Z`?mNq9  
Flux光通量：在数据表中查找，或通过初步模拟获取。 Qk h}=3u  
zM+eb| >cr  
Exitance：一般是常数，或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。 D5gDVulsh  
)"4v0dv  
Intensity：数学定义，或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 %FSY}
65  
>cYYr@S  
Spectrum：在数据表中查找，或通过初步模拟获取。 <WCTJ!Z  
jGaI6G'N  
步骤 | l
|7[  
nr>Os@\BU  
步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 9W+RUh^W  
[Z$E^QAP  
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。 l0GsY.~,  
AttS?TZr  
"GY/2;  
对于可见波长，“type”应设置为photometric。 WO<a^g {  
[44C`x[8M+  
对于UV/IR波长，“type”应设置为radiometric。 C<u<:4^H  
Pt^SlX^MM
 
uqFYa bU  
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。 y L|'K}  
JK_(!  
}VI}O{  
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。 5*P+c(=  

0kOl,%Ey  
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。 >J,y1jzJ  
v[J"/:]  
步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 e_Un:r@)  
m2h@*  
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。 6tKCY(#oO+  
V_p[mSKJv  
1. Exitance UD}#c:I  
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。 ~&\}qz3  
io
^L
[  
H\!p%Y  
2. Intensity I/V lH:o  
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。 4te QG  
6X`i*T$.  
r>Rm=eKJ  
3. Spectrum
9f U,_`r  
如果在第一步获取rayfile属性的仿真中，强度探测器类型未设置为“colormetric”或“spectral”，则需要在面光源定义中添加光谱文件，这个频谱文件必须从LED的数据中获取，或者是官方网站下载。 DLBHZ?+!  
如果在第一步获取rayfile属性的仿真中，强度探测器类型已经设置为“colormetric”或“spectral”，光谱数据已经包含在Intensity中，此时无需再次定义光谱数据。 _Cnl|'  
zC<k4[.  
4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 j$ h>CZZ  
A$Tp0v`t  
k?7V#QW(  
拓展应用 <)am]+Lswy  
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。 T\3aT  
*47',Qy  
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。