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>+\9q1 k?ZtRhPu3X 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。
j#rjYiYKy 07`hQn)Gc 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。
LB1LQ0M jhl9 下面将在本文中介绍这种转换方法:
&'Pwz *]:gEO 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
9!&fak_ ux:czZqy 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
wylbs@ kZ~ 0fw- 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:
d0vn/k2I z|E/pm$^ Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
L|A}A[ P `f?v_Ui-$ 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。
;/l$&: Q]?r&%Y Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
]?tC+UKb fyaiRn9/ Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
,rc?,J1l Z]OXitt7 步骤
v,Eqn8/O /P { Zo 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
Oh)s"f\N :Yeo*v9 创建辐Irradiance照度探测器,在
LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。
mCah{~ >U. 2^RWGCEv 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
>ka*-8? 4IfOvAN% 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
`<_A#@ J'{69<`Dl :4Jq T|nS 创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。
OI/m_xx@j zB/#[~ jT/}5\ 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。
xgeDfpF' Lxz!>JO> 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个
芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。
vz$-KT4e^ d+DdDr 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
YNHQbsZUI, _7e ^
t N 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"KDr_,, ^jY/w>UdH 1. Exitance
t3LRmjL N!me:|Dn 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。
Qg9*mlm` TEB<ia3+ )\K ;Ncp[ 2. Intensity
PH!^ww6
a*
2*aH7 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。
<=O/_Iu( itotn!Wb` <;eXbO>Q 3. Spectrum
1=o|[7 xbUL./uj 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。
GTYCNi66 '2LK(uaU 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。
ahJ-T@ 4DLp+6zP 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
x&^>|'H Gz09#nFZk nrFuhW\r 拓展应用
1VXyn\ %5 [,U)X" 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。
Aho zrroV NCu:E{([ 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。
X6h@K</c^: ;pH&YBY (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)