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。
ux!YVvTPd z$d<ep{6 表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。
.9r85 SsZSR.tD 高阶段的表面光源通过使用从rayfile文件光源获取光信息,更准确的以模拟面光源代替rayfile光源,打破rayfile光源内有限光线数对仿真的限制。
_emW#*V QY<5o;m` 下面将在本文中介绍这种转换方法:
.L;e:cvx E8R;S}PA 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。
;PMh>ZE` u8%X~K\ 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。
1ZRkVHiz0 H[OgnnM 当然为了创建一个表面光源,需要4个元素,获取这些元素数据,可以确保表面光源在近场和远场的正确建模:
F&7|`o3 Px*<-t|R- Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
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D HOCj* O4 Exitance:一般是常数,或通过初步模拟以辐照度探测器获取XMP文件。
@^.W|Zh[& q{B?j%.o Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。
D `V.gV] ^Mc9MZ) Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
q3h&V FINHO058^Y 步骤
7m]J7 +4 lQ!OD&6 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性
aH@-"Wi ;y1/b(t 创建辐Irradiance照度探测器,在
LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。
H=f|X<8 IPYwUix rcMf1\ 对于可见
波长,“type”应设置为photometric。
Kdp($L9r &(32s! qH 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。
W-&V:S{< XGC\6?L~ Av5:/c.B 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。
[>\|QS| t:vBVDkD 'U`;4AN 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。
rJCb8x+5a Hk h'h"_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。
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'8 hKWWN`;b ! 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。
8,!Oup R(VOHFvW6 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。
9`Fw}yAt ~) w4Tq 1. Exitance
0('ec60u ?8GS*I 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。
CPRVSN0b{4 ykPiZK ty pbwfM] 2. Intensity
p@4GI[ 4 $GGaR x 设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。
9jEH"`qqk rZaO^}u] pWJEFm 3. Spectrum
M~|7gK.m1 ZcyGLg0I 如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型未设置为“colormetric”或“spectral”,则需要在面光源定义中添加
光谱文件,这个频谱文件必须从LED的数据中获取,或者是官方网站下载。
p&]V!O \I523$a 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。
9CeR^/i hp9U 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。
xSK#ovH2 =uAy/S %>i:C-l8 拓展应用
[p`5$\e !@8i(!xb 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。
}shxEsq l&qCgw 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。
R( FQ+h oR=i5lAU (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)