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

概览 iw1((&^)"  
pcw!e_"+  
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>z8J$  
pL`snVz  
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。 h.0Y!'?  
?3 J  
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。 }gi>Z  
cG
SoAK  
下面将在本文中介绍这种转换方法: %-"?  
E.W7`zl  
步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 R<W#.mpo6  
INwc@XB  
步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 t6 :;0[j  
*8k`m)h26  
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： JtYc'%OF  

b:fy  
Flux光通量：在数据表中查找，或通过初步模拟获取。 #sit8k`GR8  
]e+IaZ[Wo  
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。 I
\V33Nd  
}D.?O,ue  
Intensity：数学定义，或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 =y>P>&sI  
(?-5p;  
Spectrum：在数据表中查找，或通过初步模拟获取。 5xW)nEV  
ll;#4~iA  
步骤 @(.?e<  
&H\$O.?f  
步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 Z5~dU{XsT  
<x@\3{{U  
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。 'N,3]Soi  
5n;|K]UW  
cqeId&Cg  
对于可见波长，“type”应设置为photometric。 2^Gl;3  
qS{lay  
对于UV/IR波长，“type”应设置为radiometric。 ?!(/;RU1  
G8|[.n  
Lc^nNUzPo  
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。 QQ@, v@j5  
s<0yQ-=.?N  
>j?5MIm03  
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。 o*/\oVOq  
SqY;2:  
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。 k1>%wR  
| (P%<  
步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 ZTd_EY0q  
C|"T!1MlY4  
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。 `g%]z@'+?  
H^"BK
-`hs  
1. Exitance h./cs'&  
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。 Cq1t[a  
eG# (9  
Sw#Ez-X  
2. Intensity &nn!{S^  
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。 YU76(S9 0#  
xTD6?X'4  
YkPz ~;  
3. Spectrum .^#{rk  
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。 WlP@Tm5g/  
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。 Ndi'b_Sh\  
/0SG  
4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 [OG-ZcNu?  
k_V1x0
sZ  
ni@D7:h  
拓展应用 )Tng
tt D  
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-7Kq  
mUr@w*kq|p  
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。