本文將講述如何
rayfile轉換為面
光源,Rayfile光源文件包含有限數(shù)量的
光線,表
面光源有無限量的光線,這使得表面源對于使用逆
模擬,得到清晰可視化仿真特別有用。
oA;ZDO06r j?\z5i""f 表面光源均勻地從幾何形狀表面的每個點發(fā)射光,這種簡單的方法可以在沒有指定光源的早期開發(fā)階段使用。
ss`Sl$ qTGi9OP6/ 高階段的表面光源通過使用從rayfile文件光源獲取光信息,更準確的以模擬面光源代替rayfile光源,打破rayfile光源內(nèi)有限光線數(shù)對仿真的限制。
~{pds VDiW9] 下面將在本文中介紹這種轉換方法:
}:!X@C~ 3`Xzp 步驟1:用一個初步的模擬獲取rayfile(s)光源屬性。
#K!"/,d@>J 2AEVBkF;M 步驟2:使用先前獲取的屬性文件再創(chuàng)建表面源。
7"OJ,Mx% v[)8 1uY 當然為了創(chuàng)建一個表面光源,需要4個元素,獲取這些元素數(shù)據(jù),可以確保表面光源在近場和遠場的正確建模:
beNy5~M$ Tl1H2s=G- Flux光通量:在數(shù)據(jù)表中查找,或通過初步模擬獲取。
ZVrZkd` bGxHzzU} Exitance:一般是常數(shù),或通過初步模擬以輻照度探測器獲取XMP文件。
U.Y7]#P: `^|l+TJG Intensity:數(shù)學定義,或通過初步模擬用強度探測器獲取XMP文件。
e%IbME]x ` }B,w-,io Spectrum:在數(shù)據(jù)表中查找,或通過初步模擬獲取。
(k_9<Yb3 ZKM@U?PK 步驟
F3L+X5D.yu e\!Aoky 步驟1:用一個初步的模擬獲取rayfile(s)屬性
?%n"{k?# Fh/sD? 創(chuàng)建輻Irradiance照度探測器,在
LED最后可見表面前面距離處(例如0.1 mm)創(chuàng)建一個輻照度探測器。
yD@1H(yM *Rxn3tR7 8\jsGN.$JZ 對于可見
波長,“type”應設置為photometric。
#7KR`H .hnq>R\ 對于UV/IR波長,“type”應設置為radiometric。
3$.#\*s_4 RiFUa
$ DWN9_*{ 創(chuàng)建Intensity強度探測器,在與輻照度探測器相同的位置創(chuàng)建一個強度探測器。強度探測器“方向”應以90°為起始角的Conoscopic,要獲取波長信息以表現(xiàn)光源的打光顏色,“type”應設置為spetral。調整波長設置,以包括所需的波長范圍和采樣,更高分辨率的采樣將得到更準確的轉換。
,sT5TS
q Zay%QNsb gEw9<Y 運行direct模擬,使用LED的rayfile光源和創(chuàng)建的兩個探測器運行直接模擬。模擬的最小光線數(shù)應該是rayfile文件中包含的光線數(shù)。
`>OKV;~{z
;v/un 當然根據(jù)設計的復雜程度,可能需要大量的光線來精確模擬輸出,這樣就采用對每個rayfile光線文件重復利用,例如在每個
芯片位置的rayfile光源重復三次,這樣以便減少rayfile光源對仿真光線數(shù)的限制。
}F|B'[wn }7_$[r'_oI 步驟2:使用先前獲取的屬性創(chuàng)建表面光源。
Xg;;<
/Z ^x_$%8 使用輻照度和強度結果作為輸入創(chuàng)建一個表面光源。這兩個輸出的XMP結果可以從“SPEOS output files”文件夾中抓取。
WQbjq}RfI cwzgIm+ 1. Exitance
}Yc5U,A; e3?z^AUXm 將variable設置為“True”,并選擇輻照度結果作為文件。“原點”和“X/Y方向”應與原始仿真中的探測器設置相同。
jmcys
_N3 +r&:c[ }0iHf'~DH* 2. Intensity
$VhY"< ;lfv.-u:< 設置強度類型為“Library”,并選擇強度結果作為強度文件。“原點”和“X/Y方向”應與原始仿真中的探測器設置相同。
Nr).*]g@~ LF#[$
so{i ) TRUx 3. Spectrum
5"X@<;H% h@o6=d=4 如果在第一步獲取rayfile屬性的仿真中,強度探測器類型未設置為“colormetric”或“spectral”,則需要在面光源定義中添加
光譜文件,這個頻譜文件必須從LED的數(shù)據(jù)中獲取,或者是官方網(wǎng)站下載。
{'z$5<| 7|GSs= 如果在第一步獲取rayfile屬性的仿真中,強度探測器類型已經(jīng)設置為“colormetric”或“spectral”,光譜數(shù)據(jù)已經(jīng)包含在Intensity中,此時無需再次定義光譜數(shù)據(jù)。
*z.rOY=
8 \jmZt*c 4. 完成rayfile光源到表面光源的定義轉化。
A;dD'Kgl X4Pm&ol yvnDS"0< 拓展應用
ZOpKi:\ ,eWLig
對于多個光源的定義,可以使用Speos Pattern將創(chuàng)建的光源導入到一組坐標
系統(tǒng)中,一次完成對所有光源位置的定義。本文中的表面光源首先需要導出為Speos lightbox,以便在Speos pattern功能中使用。
X{<taD2~ y,bDi9*| 當然可以創(chuàng)建lightfield光場光源,以創(chuàng)建子
光學系統(tǒng)的光傳輸結果,以便在更復雜的
光學系統(tǒng)中重復使用子光學系統(tǒng)的結果,以便在計算模擬時減少計算時間。
7_jlNr7uk :,g]Om^ (來源: Ansys 光電大本營,翻譯:劉洋 Ansys 應用工程師)