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。
qXF#qS-28 _z6_mmMp 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。
+g.lLb*# Cpg>5N~;L 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。
QVT|6znw 4eD>DW 下面将在本文中介绍这种转换方法:
>]dH1@@ o57r ,`N 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
/9QC$Z):< )#%v1rR 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
d@b" ~r} OdSglB 当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模:
~7;AV(\%e H@|h
Nn$@ Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
PNgdWf3 0(o{V:l%Z| 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。
g.,_E4L V'iT> Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
Q0j4c ,SV34+( Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
.X.,.vHx
4QZ|e{t 步骤
_48@o^{ Kry^47" 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
#_pQS}$ <>71;%e;' 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。
H*KZZTKd +"?O2PX Z%4w{T+[ 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
UlD]!5NO ;${_eab] 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
n=iL6Yu( goje4; ]8o[&50y 创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。
N+nv#]{ wAA9M4 E{8-VmY 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。
]1)#Y ;N?raz2mEi 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个
芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。
Rm&4Pku w l#jSj%pd 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
bAwFC2jO[ H"b}lf 使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。
o,yZ1" 3uy^o 1. Exitance
aH'=k?Of; v/G)E_ 将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
^3O`8o |T+YC[T#v [~5<['G 2. Intensity
N2.(0 G kE[Hq-J=N 设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
XCyAt;neon H$)__V5I,q 2]'cj 3. Spectrum
=u<jxV9 L)QAI5o:3 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。
8S#TOeQ z/P^Bx]r 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。
;y]BXW&l& S]g`Ds< 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
VK[`e[.C Aq,&p,m03 HLb`'TC3r+ 拓展应用
EHH+)mlo <7*d2 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。
tdOox87YK 9?I?;l{ 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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, (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)