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。
TQOJN W#kLM\2L 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。
6=x]20 [C!m,4 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。
y^ D3}ds AjsjYThV 下面将在本文中介绍这种转换方法:
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*5+6k ?OGs+G 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
.~a8\6t To-$)GQ@W 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
sosIu B)dd6R>8 当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模:
COd~H Mb97S]878I Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
;a[3RqmKW z_). - Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。
iztgk/(+G )-1$y+s>
Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
@@}muW>;T [P]M)vJ** Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
5U*${ 1+l[P9?R[ 步骤
$>Gf;k Rli`]~!w 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
^plP1c:
}}wSns 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。
z[JM ]Wy WK.,q># 8:]5H}Hi 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
9~ifST\ FH;)5GGnv 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
bf[l4$3k - @KT# GF0Utp:Zf; 创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。
ePxf.U avqJ[R ON"V`_dq+M 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。
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K81&BVx/ 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个
芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。
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5 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
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o72JJ :m(" oC@} 使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。
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8)J,jh9q 1. Exitance
eT8h:+k |mz0
] 将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
X<H+Z2d ZaFqGcS~ >*}m.'u 2. Intensity
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k@v 9(BB>o54r 设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
IZ]L.0, %5<t3H" U9R pHh` 3. Spectrum
GU)NZ[e q,j` _
R4 如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型未设置为“colormetric”或“spectral”,则需要在面光源定义中添加
光谱文件,这个频谱文件必须从LED的数据中获取,或者是官方网站下载。
VF9-&HuC |>nVp:t^ 如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型已经设置为“colormetric”或“spectral”,光谱数据已经包含在Intensity中,此时无需再次定义光谱数据。
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}b-]E zrur-i$N+ 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
iLFhm4.PO r}t%DH ~|e H8@o 拓展应用
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9mP!d 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。
f&Meiu+ vu)V:y 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。
N)$yBzN , pr ",= (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)