光学设计的根基——光源（二）

luca'rayset ray data files是 TracePro 和OSLO中模拟光源的光线追迹过程中产生的精确光线数据。Rayset可以应用在单色光源和多色光源中。所有光线起源点都位于光源的几何边框上，可提供最精确的模拟。光源的 CAD 文件、测量条件，光源的位置和光源的全局几何坐标，都被包含在 rayset精确的仿真环境中。

光源测量需要在至少12位数字化高精度近场测量光度仪中才能得到实现。在每个位置， 测量相机都需要基于实际亮度情况进行调整 。通过使用2 π 半立体角量角器和 4π 全立体角量角器的比对可以判定光源是否得到了精确测量 。

极坐标和矩形坎德拉格式所表示的 LED 标准角点图

我们可以充分利用制造商的数据在TracePro中进行仿真，一般制造商可提供以下数据。

  1. TracePro 格式的 光源文件

  2.  luca-rayset格式的光源文件（源文件）

  3.  IES/LDT 文件

  4.  数据表单/说明书

  5. CAD 模型

  6. TM 25 文件 

TracePro可以通过以下3种方式使用制造商提供的数据进行光源的定义︰

格点光源

 数据表单/说明书-直接输入值以定义高斯光束、发散来源、 偏振光源等。

档案光源

符合TracePro光源格式的光源文件 （源文件）可以导入使用。

表面光源

 1、可以使用IES/LDT工具导入光源文件生成表面光源属性；

 2、利用光源数据表单/说明书在表面光源属性编辑器程序中编辑，或通过直接输入的方式定义表面光源属性；

 3、光源的CAD 模型的表面光源属性可以直接应用于发光表面 。

本案例以Cree的XLamp MX-3为例，演示如何获取XLamp MX-3的光源文件，以及如何将光源的3D模型以及光源数据导入TracePro中并应用。

一、光源文件的获取

从Cree官网下载XLamp MX-3的LED光源3D模型和光源数据模型。

下载方法

 1、打开Cree官网http://www.cree.com

 2、点击LED Components

3、点击Document Library，然后从搜索栏中找到所需要的型号XLamp MX-3

4、点击 Documentation，在Design Files中找到该光源的TracePro文件以及3D文件（step），并点击下载这两个文件。

5、把下载的文件解压（如果下载的文件不是压缩包，则不用进行这一步），若所下载的文件命名发生改变，不影响后面的仿真。

二、光源3D模型和光源数据的导入

3D模型的导入

1、打开TracePro光学设计软件，点击TracePro中的“文件”，选择“打开”，如下图所示

2、点击 “打开”，即可在TracePro中看到该光源的3D 模型，如下：

光源数据文件的导入

1、点击“定义（Define）”→“光源文件设定（File Source…）”

2、点击Ray File右侧的小方框，导入光源数据文件

3、点击“打开”（根据电脑配置选择光线文件，本案例中选择500K光线的文件）

4、点击“Insert”，即可在光源中看到设定的档案光源模型

以上步骤全部完成后，光源3D模型以及光源数据文件全部导入成功。

简单的仿真、分析

1、我们可以插入一个圆柱形接收器，进行光线追迹

（此图设置了显示1%的光线）

2、照度分布图（未进行平滑化）

3、光型分布图（极坐标下的Candela分布）