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近场光学仿真 发布时间:2024-04-15

近场光学测试得到的近场模型通过专业的光源分析软件可生成包含任意光线数量的光线集文档,光线集文档可以导入对应的光写仿真软件中进行光学模拟仿真,如市面上常用的LightTools、TracePro、Zemax、LucidShape、SPEOS等。金鉴实验室工程师可借助光源近场实测模型,采用光学仿真软件进行近场辐射度分析、光度分析以及光学分析等,辅助客户了解其产品光学特性,为其产品的研发及优化提供高精度的参考数据。

 

TracePro是一款普遍用于照明系统、辐射度分析、光学分析以及光度分析的光学仿真设计软件,具备处理复杂几何的能力,可定义和追踪数百万条光线,对光线进行有效且精确的分析。在TracePro中,可直接导入rayfile文件以及导入主流CAD软件和镜头设计软件的数据格式(例如stp、step等)进行分析,也可自主搭建实体模型模拟不同类型的照明系统,测试各种光学参数。在分析结果后处理部分,TracePro提供了Irradiance/Illuminance Map、Candela Plot、Polarization Map与Incident Ray Tables等方式的后处理视觉化输出,并可以汇出该结果作为储存或资料交换之用,有助于企业累积其产品知识。

 

案例1:金鉴实验室工程师对LED光源进行近场光学测试,生成应用于TracePro仿真软件的rayfile文件,并使用TracePro软件进行照度模拟以及配光曲线模拟,仿真结果如下(分析光线数:5000000条):

   

(1)照度分布(单位:lx,LED发光光通量:Φv=64.76lm,z=0.01mm)


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(2)配光曲线(单位:cd,LED发光光通量:Φv=64.76lm)


图片2.png 


案例二:金鉴实验室工程师对LED光源进行近场光学测试,生成应用于TracePro仿真软件的rayfile文件,并在此基础上添加二次元件进行光线模拟,仿真结果如下(光源CAD模型由客户提供,CAD模型及二次元件仅用于参考,在光线追迹中会被忽略,分析光线条数:5000000条):


图片3.png 

 

Zemax是一套综合性的光学仿真设计软件,主要应用于设计光学系统、模拟光线传播和优化光学元件等。Zemax可以运算Sequential(成像系统)及No-Sequential(非成像系统),在No-Sequential模式下,Zemax可以导入近场模型测得的rayfile文件以及CAD文件(SAT、STEP、IGES等)进行模拟仿真,对光源进行照度模拟、光强模拟以及光度分析等,能够增强对光源工作原理及光学性能的了解,为光源产品进一步的优化设计提供了思路。


案例三:金鉴实验室工程师对LED灯珠进行近场光学测试,生成应用于Zemax仿真软件的rayfile文件,并使用Zemax软件进行光学仿真,仿真结果如下(CAD模型由委托单位提供,仅用于参考,在光线追迹中会被忽略,分析光线条数:5000000条):

(1) NSC 3D视图查看器中显示CAD模型及rayfile文件的3D几何图形(光线在靠近CAD模型的外壳发出,显示光线条数为100条):


图片4.png 


(2) 近场照度(单位:lx,LED发光光通量:Φv=64.82lm,z=0.01mm)


图片5.png 

 

(3)发光强度(单位:cd,LED发光光通量:Φv=64.82lm)


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