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。
]TJ258P} \GV'{W+o2 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。
u@P1`E1Q -p%cw0*Y]C 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。
ZuZCIqN 7kITssVHI 下面将在本文中介绍这种转换方法:
O \gVB!x ;VE KrVD 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
=f23lA *CbV/j"P? 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
;.<HpDfG_ w+Gav4 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:
?o`:V|<v xj9xUun Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
R<vbhB/lU )TyP{X> 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。
Lxv6\3I+ *yY\d.6( Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
sCmN|Q hd,O/-m# Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
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z dt>9mF q 步骤
j/F('r~L m>3\1`ZF~< 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
:6Tv4ZUvcG u.*}'C>^^v 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。
Ck>]+rl 6!USSipn )/Gi-:: 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
*=!r|UdB. HIt9W]koO 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
nywC]T ]rNxvFN*j gIIF17|Z 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 s 3.g 4X?=zd 6.$z!~8 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。
+JM@ kdE5b Rlm28 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个
芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。
[@B!N+P5; `Q/\w1-Q 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
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2 使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。
Vg :''!4t2 kY6_n4 1. Exitance
Eau
V 'H4?V 将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
M;NIcM yq<W+b/ e\f\CMb 2. Intensity
o*"Q{Xh#Qd M _lLP8W} 设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
!4<A|$mQ cM4{ e^ +(z[8BJl 3. Spectrum
feeHXKD| *65~qAd 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。
-v|lM8 %`\Qtsape 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。
83p8:C.Ze %$Xt1ub6( 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
J!dv"Ww" A:(qF.Tm fF=tT C 拓展应用
R6:m@ lz1cLl
m 对于多个光源的定义,可以使用Speos Pattern将创建的光源导入到一组坐标
系统中,一次完成对所有光源位置的定义。本文中的表面光源首先需要导出为Speos lightbox,以便在Speos pattern功能中使用。
)q\6pO@ P"t Dq& 当然可以创建lightfield光场光源,以创建子
光学系统的光传输结果,以便在更复杂的
光学系统中重复使用子光学系统的结果,以便在计算模拟时减少计算时间。
AAKc8{ aGws?<1$ (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)