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。
gE,i
Cx l8n}&zX 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。
&Wj
%`T{ {FR#je 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。
O5PCR6U t7VX W{3 下面将在本文中介绍这种转换方法:
8G?{S.%. *+p9u 1B5 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
.Gq)@{o> :#!m(s` 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
5S PGv}if {7`eR2#Wq 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=q _ Jo1=C.V`Y Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
`sZ/'R6 #]G$o?@Y=^ Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。
u7!X#< (rcH\ Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
w.qpV]9> cdL$T6y Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
;0V{^ *iB_$7n` 步骤
@DT${,.49 dMsX}=EI< 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
xz dqE ~4th;#' 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。
B7qm;(?X& 7Rr(YoWa \WD}@6)
~ 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
8UB-(~ [wAI;=. 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
4#mRLs' .bbl-a/
3 `gq@LP"o 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。
ugg08 am! dBY,&=T4p ,R=Mr}@u 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。
u\zRWX |+//pGx 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。
Oy$*ZG ) kUAj Q> 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
x|l[fdm5 lz X0B&: 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。
yG?,8!/] r8XY"< 1. Exitance
XGZ1a/x;s rmc0dm&l] 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。
ev>gh0 EzK,SN# vX})6O 2. Intensity
`,ZsKxI RKaCX: 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。
?4wS/_C/ epi{Ayb $Jo[&, 3. Spectrum
djV^A \{L!hAw 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。
$trvNbco F*hOa|7/ 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。
[gFpFz|b< ]O s!=rt 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
92+LY]jS %qRbl4 %..{ c#V 拓展应用
n=
yT%V.l s"`uE$6N 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。
\?&P|7N !"B0z+O> 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。
j}Lt"r2F p= jD "lq (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)