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    [分享]SPEOS应用:将Rayfile光源转换为面光源 [复制链接]

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    离线gangzi0801
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-10-12
    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。 Z=0W@_s  
    PlZ iTP  
    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。 ]D%k)<YK  
    Y9;Mey*oW  
    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。 !qlGt)G3  
    blcKtrYg  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: *K|aK p}  
    vi8~j  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 E0Q"qEvU  
    YJ$ewK4E#.  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 @@wx~|%  
    :2E1aVo4b  
    当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模: G+uiZ (p>  
    0>iFXw:fn  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 >x4[7YAU{  
    :eW~nI.Vc  
    Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。 Db(_T8sU  
    Jj:6 c  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 u4@e=vW I  
    :OCux Sc%5  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 Wq(l :W'  
    K;[%S  
    步骤 Z~c'h  
    N}fUBX4k  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 ,SF.@^o@a  
    v9U(sEDq  
    创建辐Irradiance照度探测器,在LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。 m>ycN  
    SFk#bh  
    yvCR =C  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 k-V I9H!,  
    | ",[C3Jg  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。  J4"swPf  
    p{q!jm~Nq  
    _I_?k+#WFe  
    创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 hG7S]\N_  
    Reu{   
    y?n2`l7f  
    运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。 PgLS\_B  
    j yRSEk$  
    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。 ~9r!m5ws  
    cEc,eq|  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 :z.Y$]F@  
    <m,yFk  
    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。 }b+QYSt  
    K3:|Tc(  
    1. Exitance pXh~#o6 V  
    .3<IOtD=  
    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。 ~59`S#ax/l  
    d:hL )x  
    8i;)|z7  
    2. Intensity ] 5v4^mk  
    ^YR|WKY  
    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。 _/}Hqh  
    ggI=I<7M  
    c~UAr k S  
    3. Spectrum D2</^]3Su  
    iv:/g|MBI&  
    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。 F|?'9s*;6G  
    =6L*!JP<  
    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。 ge):<k_  
    ,.jHV  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 3z)"U  
    $54=gRo^  
     (X(1kj3  
    拓展应用 6I>5~?#  
    P:(EU s}0  
    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。 &.Latx  
    58&{5YpS  
    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。 B9e.-Xaf  
    :vK(LU0K  
    (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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