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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。 tobE3Od4  
     a+h$u  
    表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。 AXfU$~  
    dzcF1 5H1  
    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。 5Iu5N0cn  
    |1tKQ0jg  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: =j]y?;7q  
    xh6(~'$  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 K2m>D=w  
    &\zYbGU  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 {%jAp11y+O  
    G1:}{a5i_  
    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: M,Gy.ivz  
    gv!8' DKn  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 !}*N';  
    6fwNlC/9  
    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。 +a#&W}K  
    J?4{#p  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 C|{Sj`,XG  
    rOIb9:  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 tzI|vVT,  
    37bMe@W  
    步骤 mq:k |w^6  
    @uSO~. 7  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 D{9a'0J  
    s"L&y <?)  
    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。 kuY^o,u-1e  
    whI{?NP  
    o$_0Qs$  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 B5\l&4X  
    +)jUA]hJ/  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 o<g?*"TRh  
    D#jwI,n}x  
    b3N IFKw  
    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。 1nVQYqT_  
    ]l7W5$26 @  
    "tEp8m  
    运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。 lH fZw})d  
    +Z#=z,.^  
    当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 VO#rJ1J  
    ?o<vmIge  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 (6,:X  
    8)B{x[?|  
    使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。 X)g X9DA  
    A#>wbHjWF  
    1. Exitance ]+lT*6P*  
    D@=]mh6vl  
    将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 VPCI5mS_  
    ~z^l~Vyg?  
    3 9 8)\3o  
    2. Intensity !G%!zNA S  
    N'1I6e"  
    设置强度类型为“Library”,并选择强度结果作为强度文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 m:_#kfC&K"  
    s/1r{;q  
    3}L3n*Ft#.  
    3. Spectrum 6:_~-xG  
    :?f<tNU$  
    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。 ^!['\  
    T! }G51  
    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。 z$<=8ox8e  
    #rHMf%0  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 @`.4"*@M  
     &_)P)L  
    r*HSi.'21  
    拓展应用 jMT[+f  
    ft"-  
    对于多个光源的定义,可以使用Speos Pattern将创建的光源导入到一组坐标系统中,一次完成对所有光源位置的定义。本文中的表面光源首先需要导出为Speos lightbox,以便在Speos pattern功能中使用。 Vmz#u1gGT6  
    \mF-L,yu  
    当然可以创建lightfield光场光源,以创建子光学系统的光传输结果,以便在更复杂的光学系统中重复使用子光学系统的结果,以便在计算模拟时减少计算时间。 gD$&OkH  
    St;9&A  
    (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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