SPEOS应用:将Rayfile光源转换为面光源
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。 ]!aa#?Fc 34kd|!e, 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。 "\r~,S{: /*^|5>-`i1 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。 9/(c cj iBC>w+t14 下面将在本文中介绍这种转换方法: f;H#TSJ i%4k5[f.: 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 H<}eoU. ~9{;VKgK 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 S{T d/1} =Fy8rTdk6r 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: GTe:k gCr|e}w- Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 zn1Rou]6 (<ZkmIXN 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。 /.YAFH|i)" {FY[|:Cp Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 ?}v% JUcs xcvr D Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 /JubiLEK &Z!K]OSY 步骤 &MZy;Sq 'Sy *'& 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 SuH.lCF-g Wo+CQH6( 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。 2qMsa>~ L2.`1Aag
[attachment=121118] UW[{d/.wC 对于可见波长,“type”应设置为photometric。 g+ 1=5g TT ZxkK 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 k +#l;<\2 ]Bd3d%
[attachment=121119] N^(lUba 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。
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[attachment=121120] N46$EsO!h 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。 :@%-f:iDj K}E7|gdG 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。 795Jwv ,o@~OTja* 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 u@_!mjXQ =Cy>$/H64 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。 ;s\;78`0 TF0-?vBWh 1. Exitance Ryba[Fz4Di ;[KriW 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。 }pE~85h4M w-H%B`/
[attachment=121121] rH&r6Xv[ 2. Intensity (21 W6 '*N9"C 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。 EhIV(q9x mk%"G =w
[attachment=121122] ocl47)
3. Spectrum A`
o?+2s_ _m7U-;G 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。 $TA6S+ |v$%V#Bo 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。 :\+{;;a@ ~i }+P71
4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 }>;ht5/i/ YF! &*6m
[attachment=121123] UGmuX:@y76 拓展应用 juCG?}di; i,'Ka[6
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。 O[(?.9 _[TH@fO6: 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。 O J35En sArje(5Eo
(来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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