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。
x3L3K/qMg #Dx$KPD 表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。
#(@dN+ RIUJ20PfYQ 高阶段的表面光源通过使用从rayfile文件光源获取光信息,更准确的以模拟面光源代替rayfile光源,打破rayfile光源内有限光线数对仿真的限制。
(jkjj7a 17G7r\iNYq 下面将在本文中介绍这种转换方法:
Dyp'a 0Bn$C,- 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
]?U:8% H BmjB= 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
Z94D<X" &l%#OI}OE 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:
4qjY,QJ 6^['g-\2 Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
dL")E|\\k Dw{C_e 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。
Hux#v>e 9Dd/g7 Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
_y`'T;~OY |mrAvm}
Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
0; OpT0
w IT`OT6Q 步骤
v}-'L#6 z@VY s 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
G
<m{ o x&)P)H0vn 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。
yA(H=L-=!1 ~9]tt\jN*Y (XT^<#Ga 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
RXgi>Hz )T?w,"kI 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
&e[/F@\% HI']{2p2}t b#k$/A@ 创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。
"xS",6Sy yYWGM J_U1eSz<j 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。
{Ca#{LeLk K*;=^PY 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个
芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。
1NN99^q ^5u} 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
_V6;`{$WK GC$Hp!H 使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。
@?*26}qp (sO;etW 1. Exitance
Y.F:1<FAtf ;{BELv-4 将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
`6lc] r ]O7I7K <J {VTk ~ 2. Intensity
J9I!d.U l4hC>q$T 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。
&bs/a]?Z7 v?!x,H$Qd 8K6yqc H 3. Spectrum
0l^-[jK) -`iZBC50 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。
(Pc:A!} "-A@>*g 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。
mWUQF"q8 2@:Go`mg 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
XLg6?Nu ?8b?{`@V U $X"W' 拓展应用
N!/^s": rMfp%DMA 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。
7DKbuUK Skp&W*Ai 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。
yYp!s "ln(EvW (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)