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。
]c5Shj5|p |MRxm"]A
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。
5(F!*6i> .:;i* 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。
-meKaQv {-E{.7 下面将在本文中介绍这种转换方法:
T[7DJNdG6 e@q[Dv'mu 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
Fj5^_2MU: %\^x3wP&o\ 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
*i\7dJ Dj 1XZ&X] 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:
U{R*WB b )V>FU= Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
D!-zQ`^ =X1$K_cN Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。
0}b8S48|? KE^_09 Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
hyBSS,I 7 yi >G Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
y.~5n[W HN3
yA1<[V 步骤
/R,/hiKx\ [mwfgh&4% 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
5I<?HsK@ ())|x[>JS+ 创建辐Irradiance照度探测器,在
LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。
`Yut1N +&t{IP(? S1=c_!q%9 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
}W YY5L8^ &?9.Y, 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
cvC;QRx @4Y>)wn&; [&39Yv.k,7 创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。
8"4`W~ 3 ``NjNd nyDqR#t 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。
^ ]B&7\w"t 16]O^R;r 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个
芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。
+I/P5OGRN cAL&>T 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
O a7W&wi %%f=aPw 使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。
?,Hk]Rl3 P@Qo2zTh% 1. Exitance
mtF&Z\ag aN7u
j 将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
In 1.R$O L@+j8[3BX S-L6KA{ 2. Intensity
$]hf2Yr( ZHB'^#b 设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
H)4Rs~;{'g omY?`(= }%:?s6Ler 3. Spectrum
u}$U|Cw-;T > Euput\ 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。
J6Kfz~% WpvH} l r} 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。
x~(Ul\EX ~ugcfDJ 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
3;Xs`dk ;or> Sh7 yn=1b:kid 拓展应用
!KF;Z|_(I l@GpVdrv 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。
}x8fXdd z=u4&x|xA 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。
w%$n)7<* >U}~Hv] (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)