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技术文章丨TracePro之光源属性设置

发布时间:2021-03-17

浏览次数:127

您可以在 TracePro 中模拟哪些类型的光源?

几乎任何光源。

举例:Led、Oled、弧形灯、灯具灯、激光器、荧光灯、氙灯、太阳、天空、荧光粉


作为光学工程师的必备技能之一便是熟练使用光学软件进行准确的光学仿真从而开展光学设计。对于光学仿真而言,掌握核心的三个要素是一切的前提。光学仿真三要素即为:光源属性、材料属性、接收器属性。

光源对于光学仿真的重要性不言而喻。合适的光源属性设置可以大大减小仿真的误差,利用合适的操作技巧亦可提高仿真效率。在TracePro中,支持多种形式的光源属性设置,利用合理的属性设置,可以模拟现有的绝大多数的光源辐射,下面介绍四种方法实现在TracePro中的光源定义。

TracePro中的光源类型:

• 格点光源

• 档案光源

• 表面光源

• 位图光源


格点光源

最适合:

• 具有明确边界的平面光源

• 发射形式为朗伯或者均匀发射

• 单色或多色光源


注意项:

•三维光源慎用

•无法对更复杂的空间分布进行建模


举例:

•光纤系统

•激光


格点光源-激光示例

1.png
2.png
3.png
4.png


档案光源

最适合:

• 平面和三维光源

• 具有复杂的空间角分布的光源

• 单色或多色建模的光源

• 具有镜片和结构元素的光源(二次光源)

注意项:

• 单色光源的定义


举例:

• Led

• 灯具


档案光源-LED示例

5.png

rayfile 文件数据示例

6.png

表面光源

最适合:

• 表面辐射发光的光源

• 以复杂的角和光谱分布模式发射的光源

• 其中建模光与源结构的相互作用很重要


注意项:

• 发光面可以更复杂,曲面亦可

• 需要准确的材料和表面属性


举例:

• Led

• 电弧和灯丝等灯具

• 完整的光学系统

表面光源属性数据示例

光线发射可以定义于:

• 温度

• 波长

• 极角及方位角

7.png

注意:

单位应保持一致。如果光谱在辐射度单位中定义,那么辐射也应该以辐射度学单位定义。

表面光源-LED示例

8.jpg

位图光源

最适合:

• 从图像文件格式(如 BMP、GIF、JPG、PNG )制作跟踪专业文件源


注意项:

• 生成的档案光源可能非常大

举例:

• 通过 TracePro 中的系统显示图像

9.jpg

位图图像和位图源实用程序用于创建TracePro的文件光源

针对不同的光学系统而言,我们可以根据需要设置合理的光源,保证仿真精度的同时并提高效率。无论是表面光源还是档案光源,其本质都是相同的,都是通过定义光线的亮色度信息的空间光分布来定义整个光源属性。对于特殊情况的光源,亦可通过其发光特性在软件中建立光源属性并写入数据库,并可通过文件交互方法于其他用户共享。

此外,除光源建模外,还有一种光源亦广为使用,即在复杂系统中,某接受面接受之光线数据亦可封装为档案光源,可做独立光源进行后续光线追迹。TracePro灵活多变的光源属性设置方法为用户提供了更多的选择。