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。
r#h {$iW 9`X&,S~e 表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。
v4<j XeUprN 高阶段的表面光源通过使用从rayfile文件光源获取光信息,更准确的以模拟面光源代替rayfile光源,打破rayfile光源内有限光线数对仿真的限制。
=y;@?=T J%P)%yX 下面将在本文中介绍这种转换方法:
|^5 /(16 pDDG_4E> 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
t[O+B6 vo;5f[>4i 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
g5}7y\ : ^(nj7D 当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模:
sco
uO$K `!Ln|_,d Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
u~Lu<3v S:97B\u`
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。
$%}>zqD1 mTd<2Hy Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
Q;gQfr"c7 ,V2#iY.%}N Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
2]Fu
1 gE=Wcb! 步骤
Vu|dV\N0* c,BAa*]K 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
vl~%o@*_ Qv !rUiXq 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。
wO.B~`y =
o+7xom \]a uSO 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
.CmL7
5 _W+Q3Jx-( 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
d<Dn9,G lm &^tjx N l|^o{# 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。
J[+Tj@n' n2;(1qr W9jNUZVXE# 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。
@ V5S4E 8>v7v&Bh| 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。
0~.)GG%R>D cUVTRWV 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
Sgx+V"bkT e@+v9Bs]q 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。
|$ w0+bV* 5F03y`@ u 1. Exitance
ZpTi:3> jDp]R_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。
*vXDuhQ ?:JdRnH \ XWf7"]%SX 2. Intensity
0O^r.&{j> yI *M[0 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。
clC~2: F]Pul|.l Lqq*Nr 3. Spectrum
c}8 -/P= {'&8`d 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。
\|Y{jG<cu X`tOO 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。
u4C1W|x 8}J(c=4Gk 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
JN)"2}SE iPNd!_ =X<)5IS3 拓展应用
M Yu?&}%^ I(y`)$} 对于多个光源的定义,可以使用Speos Pattern将创建的光源导入到一组坐标
系统中,一次完成对所有光源位置的定义。本文中的表面光源首先需要导出为Speos lightbox,以便在Speos pattern功能中使用。
T+3k$G[e/
{\F2*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。
@V7;TJk @b8X%0B7 (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)