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    [分享]Ansys Speos | 将Rayfile光源转换为面光源 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-10-07
    概览 @Q x|!%  
    kq:,}fc;B  
    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。 !23W=N}82  
    TE*$NxQ 2  
    表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。 @( 9#\%=  
    p;j$i6YJ  
    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。 j:|60hDz^  
    "yc/8{U  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: NV;5T3  
    xP'IyABx  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 <_ */  
    $X9Ban]  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 1l\O9D +$  
    ok'0Byo  
    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: 1q~U3'l:$  
    ue/6DwUv  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 S#+G?I3w  
    Sct-,K%i  
    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。 $t 1]w]}d  
    F4 Ft~:a  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 g$dL5N7  
    l4F4o6:]n  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 X >%2\S  
    ; Z61|@Y  
    步骤 \9se~tAl3  
    Lj(hk @  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 :c)<B@NqNo  
    8t}=?:B+{  
    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。 R_vZh|  
    Di*+Cz;gK  
    Z6>:k,-Ot  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 =oT@h 9VI  
    4PD"[a="  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 +@%9pbM"z  
    6{azzk8  
    8<!qT1  
    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。 ![abDT5![  
    J~gfMp.  
    h,140pW  
    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。 5B2x# m|8  
    AV d  
    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。 )r?i^D&4  
    jI;bVG  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 |,sUD/rt  
    mu"]B]  
    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"KsYB79t  
    (m04Z2#  
    1. Exitance xA!o"VZPq7  
    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。 7=QV^G  
    82J0t}:U  
    j&T/.]dX&  
    2. Intensity [b#jw,7  
    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。 &@+K%qW[e  
    AF3t#)q  
    M5ZWcD.1  
    3. Spectrum "bf8[D  
    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。 t_]UseP$RF  
    如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型已经设置为“colormetric”或“spectral”,光谱数据已经包含在Intensity中,此时无需再次定义光谱数据。 m\Tq0cT$  
    8!UZ..  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 )&dhE^ O  
    G~B V^  
    sM5 w~R>Y  
    拓展应用 ?sS'T7r v  
    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。 M\v4{\2l0  
    Z:/S@ry  
    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。
     
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