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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。 T. }1/S"m  
    "Lzi+1  
    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。 Y\D!/T  
    !\-{D$E?H  
    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。 `.E[}W  
    HJ9Kz^TnC  
    下面将在本文中介绍这种转换方法: t)~"4]{*}D  
    Lf16j*}-Q  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 Zq^At+8+  
    *1 uKr9  
    步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 o)h_H;  
    C uFSeRe  
    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: '.on)Zd.  
    U_Vs.M.p  
    Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 C_( *>!Z%  
    /kE6@  
    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。 }u\])I3  
    )Q=_0;#;k  
    Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 6"wlg!k8  
    rA3$3GLQ-  
    Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 YJ^] u}  
    gR&Q3jlIV  
    步骤 'H3^e}   
    v| gw9  
    步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 0@[$lv;OS  
    6^V=?~a&z  
    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。 eX?OYDDC0j  
    \MA+f~)9  
    QiQ_bB!\  
    对于可见波长,“type”应设置为photometric。 ]_Vx{oT7  
    q_Q/3rh  
    对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 4;w;'3zq  
    LzG%Z1`  
    x u>9(,l  
    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。 2POXj!N  
    ./- 5R|fN  
    hcgMZT!<5  
    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。 O@tU.5*$5  
    aI%g2 q0f  
    当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 zvvhFN2s  
     q['Euy  
    步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 ot,jp|N>f~  
    mi=Q{>rb  
    使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。 /'Ass(=6  
    q]\:P.x!>  
    1. Exitance i@C].X  
    US+Q~GTA  
    将variable设置为“True”,并选择辐照度结果作为文件。“原点”和“X/Y方向”应与原始仿真中的探测器设置相同。 X@'u y<tI-  
    Ye\rB\-  
    o@r7 n>G  
    2. Intensity 5 f@)z"j  
    HD@$t)mn  
    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。 TcyNIx  
    J}*,HT*  
    H7?Vybg~  
    3. Spectrum y_'Ub{w  
    ."TxX.&HE  
    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。 8{|8G-Mi  
    [8P:?nDDL  
    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。 !SC`D])l  
    NC8t) X7  
    4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 -0d0t!  
    OPetj.C/a  
    !lREaSM  
    拓展应用 GX)u|g  
    jk"`Z<j~  
    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。 OtY`@\hy  
    kj|6iG  
    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。 IrR7"`.i  
    *]. 7dec/  
    (来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
     
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