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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。 ]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$K_cN  
    Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。 0}b8S48|?  
    K E^_09  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 hyBSS,I  
    7 yi>G  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 y.~5n[W  
    HN3 yA1<[V  
    步骤 /R,/hi Kx\  
    [mwfgh&4%  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 5I<?HsK@  
    ())|x[>JS+  
    创建辐Irradiance照度探测器,在LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。 ` Y ut 1N  
    +&t{IP(?  
    S1=c_!q%9  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 }W YY5L8^  
    &?9.Y,  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 cvC;QRx  
    @4Y>)wn&;  
    [&39Yv.k,7  
    创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 8"4`W~ 3  
    ``Nj Nd  
    nyDqR#t  
    运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。 ^ ]B&7\w"t  
    16] O^R;r  
    当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 +I/P5OGRN  
    cAL&>T  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 Oa7W&wi  
    %%f=aPw  
    使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。 ?,Hk]Rl3  
    P@Qo2zTh%  
    1. Exitance mtF&Z\ag  
    aN7u j  
    将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 In 1.R$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。 J6Kf z~%  
    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)
     
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