SPEOS应用:将Rayfile光源转换为面光源
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。
>^Y)@J 9RJFj?^" 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?>pcT)G_ `;z;=A* 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。 8t1,_,2' =xRxr@ 下面将在本文中介绍这种转换方法: [OQ+&\ !E9A=u{ 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 7:X@lmBz= 4nGr?%> 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 <x\I*%( onF?;>[ 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: f%c- x*0mmlCb Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 o&Sv2"2 1zc-$B`t Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。 'cvc\=p 8M7pc{ Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 6x"|,,&MD0 G?v]|wdI Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 0xpE+GY l5,}yTUta 步骤 6cbIs_g yNN_}9 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 <PXnR\ 02~GT_)$^ 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。 za[;d4<}k D8wZC'7
[attachment=121118] BxHfL8$1[$ 对于可见波长,“type”应设置为photometric。 LJmRa Ub<^;Du5 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 XOd h!~u^Z.7<
[attachment=121119] y2NVx!?n 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。 E>w|i * AjJf)o
[attachment=121120] (S
k+nD 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。 $Qq5Fx9kU F)4;:".zna 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 j[\aGS7u -
u'5xn7 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 OQa;EBO e?eX9yA7F 使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。 .GNl31f0 }[8Nr+y 1. Exitance 7P7d[KP< ] !:0^| 将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 wNhtw'E8 5sK1rDN
[attachment=121121] %[7<GcWl 2. Intensity CAV
Q[r5y Wf!<Qot|R# 设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 Fg-4u&Ik BSbi.@@tp
[attachment=121122] ik Pm,ZN 3. Spectrum QX&1BKqWn =K\.YKT 如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型未设置为“colormetric”或“spectral”,则需要在面光源定义中添加光谱文件,这个频谱文件必须从LED的数据中获取,或者是官方网站下载。 0I
\l_St@ ;,F:.<P 如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型已经设置为“colormetric”或“spectral”,光谱数据已经包含在Intensity中,此时无需再次定义光谱数据。 @$%[D`Wa< >ISN2Kn
4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 p:q?8+W-r b<?A
[attachment=121123] XZ!^kftyW 拓展应用 1!`B8y) ,I|Tj C5 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。 YR}
P; +p#Q|o' 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。 biw2f~V v$i[dZSN[
(来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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