技術(shù)文章丨TracePro之光源屬性設(shè)置

您可以在 TracePro 中模擬哪些類型的光源？

幾乎任何光源。

舉例：Led、Oled、弧形燈、燈具燈、激光器、熒光燈、氙燈、太陽、天空、熒光粉

作為光學(xué)工程師的必備技能之一便是熟練使用光學(xué)軟件進(jìn)行準(zhǔn)確的光學(xué)仿真從而開展光學(xué)設(shè)計(jì)。對于光學(xué)仿真而言，掌握核心的三個(gè)要素是一切的前提。光學(xué)仿真三要素即為：光源屬性、材料屬性、接收器屬性。

光源對于光學(xué)仿真的重要性不言而喻。合適的光源屬性設(shè)置可以大大減小仿真的誤差，利用合適的操作技巧亦可提高仿真效率。在TracePro中，支持多種形式的光源屬性設(shè)置，利用合理的屬性設(shè)置，可以模擬現(xiàn)有的絕大多數(shù)的光源輻射，下面介紹四種方法實(shí)現(xiàn)在TracePro中的光源定義。

TracePro中的光源類型：

? 格點(diǎn)光源

? 檔案光源

? 表面光源

? 位圖光源

格點(diǎn)光源

最適合：

? 具有明確邊界的平面光源

? 發(fā)射形式為朗伯或者均勻發(fā)射

? 單色或多色光源

注意項(xiàng)：

?三維光源慎用

?無法對更復(fù)雜的空間分布進(jìn)行建模

舉例：

?光纖系統(tǒng)

?激光

格點(diǎn)光源-激光示例

檔案光源

最適合：

? 平面和三維光源

? 具有復(fù)雜的空間角分布的光源

? 單色或多色建模的光源

? 具有鏡片和結(jié)構(gòu)元素的光源(二次光源)

注意項(xiàng)：

? 單色光源的定義

舉例：

? Led

? 燈具

檔案光源-LED示例

rayfile 文件數(shù)據(jù)示例

表面光源

最適合：

? 表面輻射發(fā)光的光源

? 以復(fù)雜的角和光譜分布模式發(fā)射的光源

? 其中建模光與源結(jié)構(gòu)的相互作用很重要

注意項(xiàng)：

? 發(fā)光面可以更復(fù)雜,曲面亦可

? 需要準(zhǔn)確的材料和表面屬性

舉例：

? Led

? 電弧和燈絲等燈具

? 完整的光學(xué)系統(tǒng)

表面光源屬性數(shù)據(jù)示例

光線發(fā)射可以定義于：

? 溫度

? 波長

? 極角及方位角

注意：

單位應(yīng)保持一致。如果光譜在輻射度單位中定義，那么輻射也應(yīng)該以輻射度學(xué)單位定義。

表面光源-LED示例

位圖光源

最適合：

? 從圖像文件格式（如 BMP、GIF、JPG、PNG ）制作跟蹤專業(yè)文件源

注意項(xiàng)：

? 生成的檔案光源可能非常大

舉例：

? 通過 TracePro 中的系統(tǒng)顯示圖像

位圖圖像和位圖源實(shí)用程序用于創(chuàng)建TracePro的文件光源

針對不同的光學(xué)系統(tǒng)而言，我們可以根據(jù)需要設(shè)置合理的光源，保證仿真精度的同時(shí)并提高效率。無論是表面光源還是檔案光源，其本質(zhì)都是相同的，都是通過定義光線的亮色度信息的空間光分布來定義整個(gè)光源屬性。對于特殊情況的光源,亦可通過其發(fā)光特性在軟件中建立光源屬性并寫入數(shù)據(jù)庫，并可通過文件交互方法于其他用戶共享。

此外，除光源建模外，還有一種光源亦廣為使用，即在復(fù)雜系統(tǒng)中，某接受面接受之光線數(shù)據(jù)亦可封裝為檔案光源，可做獨(dú)立光源進(jìn)行后續(xù)光線追跡。TracePro靈活多變的光源屬性設(shè)置方法為用戶提供了更多的選擇。