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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。 h7s; m  
    #_mi `7!B#  
    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。 fC}R4f7C  
    [i0Hm)Bd3  
    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。 u*  
    1 nvTce  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: vzF5xp.  
    s:00yQ  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 smG>sEp2  
    %+ZJhHT  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 +i\&6HGK;-  
    \D>$aLO*?  
    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: @|a>&~xX  
    (;VVC Aoy  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 ,]}?.g  
    E,n}HiAz7V  
    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。 K/ &?VIi`z  
    H A}f,),G  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 ~.%K/=wK@  
    =66Nw(E.  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 "m{,~'x  
    $3D'4\X~?  
    步骤 bslrqUk_`=  
    jkiTj~WE-  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 W)(^m},*8D  
    )XQ`M?**M  
    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。 6 \B0^  
    J/7R\;q`~o  
    e6=]m#O9  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 %AF5=  
    6.t',LTB  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 >hY" 3  
    UN"(5a8.  
    4`#F^2r!  
    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。 D 71;&G]0  
    p2PY@d}}.  
    I *c;H I  
    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。 wOB azWa   
    .I3?7  
    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。 b'zR 9V  
    ZxGP/D  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 Y+/JsOD  
    `ovtHl3Q  
    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。 lq.Te,Y%w  
    P?BGBbC  
    1. Exitance hO{cvHy`  
    ~-a'v!  
    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。 ]0D}T'wM  
    u6:pV.p  
    79zJ\B_  
    2. Intensity 9*6]&:fm  
    pIW I  
    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。 UDf9FnG}L  
    iE0ab,OF  
    uGdp@]z&8Q  
    3. Spectrum F#xa`*AP  
    ry};m_BY  
    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。 JT[*3 h  
    %}2@rLP  
    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。 3E}EBJLsZ  
    ! #wdVe_(  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 DaNW~rd{  
    $]aBe !  
    7iu Q9q^&  
    拓展应用 T~sTBGcv  
    P`U<7xF~  
    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。 ashcvn~z  
    fpM #XFj  
    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。 "s W-_j]  
    ! BU)K'mj  
    (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
     
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