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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。 O9]\Q@M.  
    o&-L0]i|  
    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。 kh?. K#  
    \G;CQV#{9  
    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。 [Ox(.  
    % vS8?nG  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: \&q=@rJp(z  
    O&$0&dhc  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 ?R6`qe_F  
    b!a %YLL  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 >oqZ !V5[  
    OE"<!oIs  
    当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模: v>-Y uS  
    p&3> `C  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 ybvI?#  
    I@./${o  
    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。 Y60"M4j  
    +1@AGJU3  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 b5 Q NEi  
    nj2gs,k  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 K $-;;pUl  
    |.w;r   
    步骤 V}9;eJRvw  
    SrZ50Se  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 xzk}[3P{  
    Tf-CEHWD  
    创建辐Irradiance照度探测器,在LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。 +qkMQETV6  
    s~$zWx@v  
    bK=c@GXS  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 $G[KT):N  
    7rIlTrG  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 Z"tQp Jg  
    XO wiHW{  
    `&g:d E(j  
    创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 ~:2K#q5C  
    ` clB43 i  
    ~@fR[sg<  
    运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。  _^T}_  
    n,nisS  
    当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 +X^4; &  
    ;[Tyt[  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 ?,% TU&Yn  
    9} *$n&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。 OoaY  
    -1 W  
    1. Exitance J Jy{@[m  
    ma]? )1<{  
    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。 B>|5xpZM12  
    }1m_o@{3P  
    d8:C3R  
    2. Intensity SDc" 4g`  
    \_ -DyD#3  
    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。 V2<i/6~  
    o!Fl]3F  
    q^Inb)FeN  
    3. Spectrum u^=@DO'  
    QS\ x{<e/  
    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。 :6u~aT/  
    Y/P]5: =h  
    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。 r}EM4\r  
    oT->^4WY  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 p >aw  
    Z#7U "G-A  
    vlQ0gsXK  
    拓展应用 }n95< {  
    p&5S|![\  
    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。 XS|mKuMc C  
    Ab g$W/(|  
    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。 XV5`QmB9  
    MPvWCPB  
    (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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