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。 6 rp(<D/_ "($"T v2 表面光源均匀地从几何形状表面的每个点发射光,这种简单的方法可以在没有指定光源的早期开发阶段使用。 t nvCtuaR ~S\y)l\wZ 高阶段的表面光源通过使用从rayfile文件光源获取光信息,更准确的以模拟面光源代替rayfile光源,打破rayfile光源内有限光线数对仿真的限制。 ag02=}Q'r #EG$HX] 下面将在本文中介绍这种转换方法: ka=EOiX. to,\sc 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 omu)s
'8 \0fS;Q^{j 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 }ebu@)r OrPi ("/ 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: !FA[
]d 4 2QIx~Er Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 K3dg.>O _ci8!PP 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。 2I$-&c] qbx}9pp}g Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 ioT+,li +wIv|zj9 Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 6^vz+oN b=PB" - 步骤 p N+1/m, ?s]+2Tq 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 / n@by4;W bIy:~z5
创建辐Irradiance照度探测器,在LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。 0#:St 68QA%m'J
[attachment=121118] Y^ 2]*e% 对于可见波长,“type”应设置为photometric。 `xsU'Wd^< AQgagE^ 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 Nhrh>x[wJ ,V`[;~49
[attachment=121119] fI }v}L^ 创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 k)TNmpL%" 9{&oVt~Y$
[attachment=121120] 4l?"zv1 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。 J_7&nIH7 N
VBWF 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。 i1^#TC$x glUf.:] 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 X;QhK] Z \(;X3h 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。 EZ)$lw/!J I%tJLdL 1. Exitance (aX6jdvo Uu(FFd~3 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。 JG* Lc@ Q rssn'h
[attachment=121121] gaVQ3NqF 2. Intensity ";*Iwd*V k*k 9hv? 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。 D)GD9MJ $[M5Vv
[attachment=121122] *,#T&M7D 3. Spectrum DcX,o*ec! ,#hx%$f}d 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。 $94l('B6H L%5g]= 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。 /5r!Fhx 7!jbID~ 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 U`)o$4Bq MClvmv^
[attachment=121123] eG\`SKx_ 拓展应用 ctT6va N3?@CM^hHw 对于多个光源的定义,可以使用Speos Pattern将创建的光源导入到一组坐标系统中,一次完成对所有光源位置的定义。本文中的表面光源首先需要导出为Speos lightbox,以便在Speos pattern功能中使用。 B,avI&7M;S B<6Ye9zuG 当然可以创建lightfield光场光源,以创建子光学系统的光传输结果,以便在更复杂的光学系统中重复使用子光学系统的结果,以便在计算模拟时减少计算时间。 d!#qBn$*[ Hl b%/&
(来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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