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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 <qT[  
    d00#;R  
    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。 rn $a)^!  
    X0Zqx1  
    表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。 B(7oHj.i2  
    n/6#rj^$  
    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。 i'OFun+-,  
    C-E~z{  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: c[J?`8  
    GK .^Gd  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 pYf57u  
    1DgR V7  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 z`$jxSLm  
    CuC1s>  
    当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模: 7/+I"~  
    {L~j;p_G&  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 #V&98 F  
    ?!^ow5"8  
    Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。 _HF66)X7  
    _;!7:'J  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 h?R{5?RxK  
    .Ds d Q4Y  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 U;`C%vHff  
    w\,N}'G  
    步骤 k-IL%+U  
    5{Q5?M]  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 })W9=xO~  
    V5:ad  
    创建辐Irradiance照度探测器,在LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。 2 j.6  
    8C]K36q  
    h ` qlI1]  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 */c4b:s  
    >*s_)IH2  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 <}75Xo  
    ]l4\Tdz  
    W[c[ulY&  
    创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 #lAC:>s3U  
    |j$r@  
    ]QKo>7%[  
    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。 JguPXHa0  
    dUN{@a\R0  
    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。 $mxm?7ZVR  
    bGw56s'R5~  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 J^<Gi/:*^  
    `-t8ag 3  
    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。 P.bxq50  
    YP E1s  
    1. Exitance }uZ/^_U.  
    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。 4>^LEp  
    4Vtu g>  
    "<Ozoo1&w  
    2. Intensity 88Nx/:#Y*  
    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。 8\WV.+  
    W(pq_H'  
    yFoPCA86y  
    3. Spectrum |RjAp.pm  
    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。 tGE=!qk  
    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。 EfX\"y  
    U#V&=~-  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 +3uPHpMB-  
    R [ZY;g:p  
    K|pg'VT"  
    拓展应用 b?{MXJ|  
    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。 FKZ'6KM&A  
    (1EtC{ m  
    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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