[分享]Ansys Speos | 將Rayfile光源轉(zhuǎn)換為面光源 [復(fù)制鏈接]

概覽 &^ sgR$m  
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本文將講述如何rayfile轉(zhuǎn)換為面光源，Rayfile光源文件包含有限數(shù)量的光線，表面光源有無(wú)限量的光線，這使得表面源對(duì)于使用逆模擬，得到清晰可視化仿真特別有用。 +$MNG  
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表面光源均勻地從幾何形狀表面的每個(gè)點(diǎn)發(fā)射光，這種簡(jiǎn)單的方法可以在沒(méi)有指定光源的早期開(kāi)發(fā)階段使用。 P@Wi^s
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高階段的表面光源通過(guò)使用從rayfile文件光源獲取光信息，更準(zhǔn)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(duì)仿真的限制。 /B$"fxFf  
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下面將在本文中介紹這種轉(zhuǎn)換方法: ta>:iQa  
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步驟1:用一個(gè)初步的模擬獲取rayfile(s)光源屬性。 d}K"dr:W5  
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步驟2:使用先前獲取的屬性文件再創(chuàng)建表面源。 r\y~ :  
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當(dāng)然為了創(chuàng)建一個(gè)表面光源，需要4個(gè)元素，獲取這些元素?cái)?shù)據(jù)，可以確保表面光源在近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的正確建模： IqK??KSC  
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Flux光通量：在數(shù)據(jù)表中查找，或通過(guò)初步模擬獲取。 DLYk#d: q?  
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Exitance：一般是常數(shù)，或通過(guò)初步模擬以輻照度探測(cè)器獲取XMP文件。 A KO#$OJE  
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Intensity：數(shù)學(xué)定義，或通過(guò)初步模擬用強(qiáng)度探測(cè)器獲取XMP文件。 OO@ (lt  
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Spectrum：在數(shù)據(jù)表中查找，或通過(guò)初步模擬獲取。 5Sd+Cc  
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步驟 7Op6>i  
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步驟1:用一個(gè)初步的模擬獲取rayfile(s)屬性 R07K
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創(chuàng)建輻Irradiance照度探測(cè)器，在LED最后可見(jiàn)表面前面距離處(例如0.1 mm)創(chuàng)建一個(gè)輻照度探測(cè)器。 VnUWUIVJ  
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對(duì)于可見(jiàn)波長(zhǎng)，“type”應(yīng)設(shè)置為photometric。 #%U5,[<a8  
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對(duì)于UV/IR波長(zhǎng)，“type”應(yīng)設(shè)置為radiometric。 *<n]"-  
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創(chuàng)建Intensity強(qiáng)度探測(cè)器，在與輻照度探測(cè)器相同的位置創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)度探測(cè)器。強(qiáng)度探測(cè)器“方向”應(yīng)以90°為起始角的Conoscopic，要獲取波長(zhǎng)信息以表現(xiàn)光源的打光顏色，“type”應(yīng)設(shè)置為spetral。調(diào)整波長(zhǎng)設(shè)置，以包括所需的波長(zhǎng)范圍和采樣，更高分辨率的采樣將得到更準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換。 ~6`HJ  
X cmR/+  
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運(yùn)行direct模擬，使用LED的rayfile光源和創(chuàng)建的兩個(gè)探測(cè)器運(yùn)行直接模擬。模擬的最小光線數(shù)應(yīng)該是rayfile文件中包含的光線數(shù)。 B1>aR 7dsf  
M]YK]VyG  
當(dāng)然根據(jù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，可能需要大量的光線來(lái)精確模擬輸出，這樣就采用對(duì)每個(gè)rayfile光線文件重復(fù)利用，例如在每個(gè)芯片位置的rayfile光源重復(fù)三次，這樣以便減少rayfile光源對(duì)仿真光線數(shù)的限制。 q/,>UtRr  
xJ>U_Gd  
步驟2:使用先前獲取的屬性創(chuàng)建表面光源。 q"OvuHBSOn  
S6gg(nNe  
使用輻照度和強(qiáng)度結(jié)果作為輸入創(chuàng)建一個(gè)表面光源。這兩個(gè)輸出的XMP結(jié)果可以從“SPEOS output files”文件夾中抓取。 tz-, |n0  
c%_I|h<?iT  
1. Exitance /t`s.!k  
將variable設(shè)置為“True”，并選擇輻照度結(jié)果作為文件�！霸�點(diǎn)”和“X/Y方向”應(yīng)與原始仿真中的探測(cè)器設(shè)置相同。 E(Tvj\9  
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b: UTq 7^  
2. Intensity o5dPE{f  
設(shè)置強(qiáng)度類型為“Library”，并選擇強(qiáng)度結(jié)果作為強(qiáng)度文件�！霸�點(diǎn)”和“X/Y方向”應(yīng)與原始仿真中的探測(cè)器設(shè)置相同。 _,:gSDW|  
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圖片:2023100705.png

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3. Spectrum )%lPa|7s  
如果在第一步獲取rayfile屬性的仿真中，強(qiáng)度探測(cè)器類型未設(shè)置為“colormetric”或“spectral”，則需要在面光源定義中添加光譜文件，這個(gè)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。 ohqi4Y!j/~  
如果在第一步獲取rayfile屬性的仿真中，強(qiáng)度探測(cè)器類型已經(jīng)設(shè)置為“colormetric”或“spectral”，光譜數(shù)據(jù)已經(jīng)包含在Intensity中，此時(shí)無(wú)需再次定義光譜數(shù)據(jù)。 -@{5 u d  

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4. 完成rayfile光源到表面光源的定義轉(zhuǎn)化。 Dbt"}#uit;  
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拓展應(yīng)用 6qQdTp{i  
對(duì)于多個(gè)光源的定義，可以使用Speos Pattern將創(chuàng)建的光源導(dǎo)入到一組坐標(biāo)系統(tǒng)中，一次完成對(duì)所有光源位置的定義。本文中的表面光源首先需要導(dǎo)出為Speos lightbox，以便在Speos pattern功能中使用。 .6Tan2[%  
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當(dāng)然可以創(chuàng)建lightfield光場(chǎng)光源，以創(chuàng)建子光學(xué)系統(tǒng)的光傳輸結(jié)果，以便在更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)中重復(fù)使用子光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)果，以便在計(jì)算模擬時(shí)減少計(jì)算時(shí)間。