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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。 Y8I$J BO  
    "HW~|M7>(  
    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。 .`!|^h%0  
    k--.g(T  
    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。 Ox"4 y  
    ;l_%;O5  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: J!,5HJh1  
    W'\{8&:!  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 pR8]HNY0  
    /xjHzva^ w  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 yV :DR  
    22L#\qVkl  
    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: } XCHoB  
    byM/LE7)  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 ,cs`6Bd4  
    J<:qzwh  
    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。 wO!k|7:Z  
    $|!VP'VI  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 raGov`  
    6Flc4L8JU  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 v709#/ cR  
    !`vm7FN"u  
    步骤 6hSj)  
    65RWaz;|  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 3e"_R  
    @R>4b  
    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。 jRK<FK  
    $=n|MbFl  
    $%VFk53I  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 ]yN]^% PYH  
    q>w@W:tZ  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 )'M<q,@<(  
    F ]\4<  
    GVZ/`^ndM  
    创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 *&>1A A  
    G*e/Ft.wf8  
    yNAvXkp  
    运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。 ;Gxp'y  
    J0w[vrs&]  
    当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 -MoI{3a  
    zT0rvz1),M  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 a3 wUB  
    5xP\6Nx6&5  
    使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。 z>NRvx0  
    GAbX.9[V  
    1. Exitance Os9xZ  
    zl46E~"]x  
    将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 [g/Hf(&  
    V@<tIui$  
    ]i\D*,FfU  
    2. Intensity MuYr?1<q  
    `N}<lg(0#  
    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。 GDP@M)~6*  
    eh nN  
    ` DO`c>>K  
    3. Spectrum z?_c:]D  
    #\iQ`Q<B  
    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。 @DfjeS)u^  
    _;$VH4(BI  
    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。 k&ujr:)5Y5  
    dx}()i\@  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 / O6n[qj|  
    +ww paR`  
    EUmQn8  
    拓展应用 U/Z!c\r  
    :51Q~5k4  
    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。 -MJ6~4k2  
    ,\4@Ao  
    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。 A1Mr  
    V:)k@W?P  
    (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
     
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