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。 2Z"\%ZD (B@\Dw8^ 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。 k $ SMQ6 wwR}h I( 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。 *U\`HUW 0&kmP ' 下面将在本文中介绍这种转换方法: >#T?]5Z'MF BGH'&t_5 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 u]9 #d^%V cuf]-C1_ 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 -
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i nemC-4} 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: DV({! [EP hSps9*y Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 K-c>J
uv&, ?vik2RW 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。 PF)s> weGsjy(b]N Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 Z)3oiLmD LZ(K{+U/ Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。
l] #c/K.? 步骤 dgByl-8Q z-]ND 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 /
U~yYh CNWA!1n^Hy 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。 d?/g5[ #?>pl.
[attachment=121118] &[PA?#I` 对于可见波长,“type”应设置为photometric。 80gOh: 9*!*n ~ 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 uXA}" f2 &I{5f-o*
[attachment=121119] Oq}7q!H 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。 qsQTJlq) AOqL&z
[attachment=121120] .F _u/"** 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。 mgq4g 79jnYjk 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。 Efpju( ?l|&JgJ$ 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 Xoq - nF,zWr[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。 ! bwy/A XZTH[#MqeI 1. Exitance NUuIhB+ V72?E%d0 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。 ^%U`|GBZp vZqW,GDfXo
[attachment=121121] =|c7#GaiF 2. Intensity (K ]wk9a gla'urb[i| 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。 ij}{H#0S- VEL!-e^X&
[attachment=121122] |*8X80< 3. Spectrum =""5
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6jMl 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。 AJoP3Zv|? +mO/9m 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。 ]4FAbY2'h }h sR} 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 J'wJe, 9T2y2d!X
[attachment=121123] aCfWbJ@qiG 拓展应用 M pz9}[`3g
s`]SK^j0 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。 vXak5iq>X +.u
HY`A 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。 B+c,3@)x A#F6~QX(.9
(来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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