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。 tp }Bz&V =UWW(^M#[: 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。 %qqeL Lxv_{~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。 ^gNbcWc7CU wuXH' 下面将在本文中介绍这种转换方法: v6E5#pse8 -7o-d-d F 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)光源属性。 tK'9%yA\ (v:8p!QN 步骤2:使用先前获取的属性文件再创建表面源。 *P5/ S8c yJlRW!@&: 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: '"ze Im~ SJi;_bVf Flux光通量:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 x&m(h1h Gl6:2 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。 9>vB,8 ?P#\CW Intensity:数学定义,或通过初步模拟用强度探测器获取XMP文件。 (Kg)cc[B` A{T>Aac Spectrum:在数据表中查找,或通过初步模拟获取。 0;*[}M]Z oYJ<.Yxeb 步骤 MBU4Awj EU'rdG*t/R 步骤1:用一个初步的模拟获取rayfile(s)属性 $?VYHkX U2~|AkL 创建辐Irradiance照度探测器,在LED最后可见表面前面距离处(例如0.1 mm)创建一个辐照度探测器。 hewc5vrL "GJ.`Hj
[attachment=121118] Tn(uH17 对于可见波长,“type”应设置为photometric。 Mii&doU 9i{(GO 对于UV/IR波长,“type”应设置为radiometric。 :!fY;c? [biz[fm
[attachment=121119] 8=
82x 创建Intensity强度探测器,在与辐照度探测器相同的位置创建一个强度探测器。强度探测器“方向”应以90°为起始角的Conoscopic,要获取波长信息以表现光源的打光颜色,“type”应设置为spetral。调整波长设置,以包括所需的波长范围和采样,更高分辨率的采样将得到更准确的转换。 [(.lfa P { ~(XO@;b
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0u#- 运行direct模拟,使用LED的rayfile光源和创建的两个探测器运行直接模拟。模拟的最小光线数应该是rayfile文件中包含的光线数。 O0bOv S #T`1Z"h< 当然根据设计的复杂程度,可能需要大量的光线来精确模拟输出,这样就采用对每个rayfile光线文件重复利用,例如在每个芯片位置的rayfile光源重复三次,这样以便减少rayfile光源对仿真光线数的限制。
-*-"kzgd m")p]B&i= 步骤2:使用先前获取的属性创建表面光源。 ,W/Y@ScC 7qWa>fX 使用辐照度和强度结果作为输入创建一个表面光源。这两个输出的XMP结果可以从“SPEOS output files”文件夹中抓取。 d>r ]xXB6 D$w? 1. Exitance 2Qc_TgWF { Q!Xxe>6 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。 t+^__~IX ) :Px`] 5
[attachment=121121] f3h]t0M 2. Intensity Y;dqrA>@ _6YfPk+ 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。 1 .o0" rTJ;s
[attachment=121122] /;u=#qu(E- 3. Spectrum 4s"x}c">F \Il?$Kb/ 如果在第一步获取rayfile属性的仿真中,强度探测器类型未设置为“colormetric”或“spectral”,则需要在面光源定义中添加光谱文件,这个频谱文件必须从LED的数据中获取,或者是官方网站下载。 1$:O9{F R4zOiBi'B 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。 OF; "%IW~} 60D6UW 4. 完成rayfile光源到表面光源的定义转化。 9OlJC[ 0j}@lOt(
[attachment=121123] ^(BE_<~ 拓展应用 r $ YEq5 ?f!&M 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。 qK%#$JgqA 3J3wKw!` 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。 9c5DEq 6\y?+H1
(来源: Ansys 光电大本营,翻译:刘洋 Ansys 应用工程师)
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