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。 WLDt5R n?YGXW/ 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。 )m\%L`+ JLT':e~PX 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。 8:huWjh]M qdAz3iye 下面将在本文中介绍这种转换方法: OJbY\U *NFy%ktu 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 tCI8\~ #Ru+|KL 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 ]\+bx= mu=u!by.E 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: E-E+/.A HqcXP2 Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 b3#c0GL b1\z&IdC 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。 n`vqCO7@' O>n L;I Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 M\enjB7k WxWgY}` Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 +ulX(u(, JBeC\ \QX 步骤 0 m";=:(w ?9Fv0-g&n 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 '/z.\ S m&Ms[X 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。 SKD!V6S 3P^eD:)
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[attachment=121118] T~ /Bf 对于可见波长,“type”应设置为photometric。 NO`LSF h'MX{Wm. 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 jdXkU 1YAy\F~`.
[attachment=121119] #y-OkGS
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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。 Z!wDh_ TcauCL
[attachment=121120] 31w?bx !Pp 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。 ugVsp&i# hy
W4= 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。 X
H{5E4P iMk`t:!;#" 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 [9[tn- \8ulX>] 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。 nFw&vR/q jM2gu~ 1. Exitance ]r'b(R; S Vn=J$Uv0 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。 |I)MsNF 3j]La
[attachment=121121] D;BFl(l 2. Intensity q'C'S#qqn }9 qsPn 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。 'G@Npp)&^ *`|.:'
[attachment=121122] {;f`t3D 3. Spectrum b[e+(X C
[=/40D 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。 $Snwx FRs5 Pb1 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。 :_)Xe*O m[ifcDZ(e 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 x*Z"~'DI hh:0m\@<
[attachment=121123] k}F ;e_ 拓展应用 \DeZY97p% {BJ[h 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。 KXicy_@DC` axXAy5 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。 Qnr' KbK 2s|[!:L5
(来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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