Lighttools参数灵敏度分析应用实例

jayxing

1、背景

我们在做杂散光仿真时经常需要分析探测器对不同角度入射光的响应情况，如果每次建立不同角度光源，然后依次光线追迹记录探测器上能量，仿真一次还好，但是周而复始，我们就要疯了，Lighttools参数灵敏度分析能够很好的帮我们解决这个问题。下面简单以一个积分球例子来向大家介绍下Lighttools参数灵敏度分析使用。

2、建模

2.1积分球建模

建立两个球体，半径分别为25mm和24mm，XYZ位置为（0,0,30），然后通过布尔运算得到一个球壳，如下图所示。

建立一个半径为1mm，长度8mm的圆柱体，坐标为（0,0,0），用于布尔运算产生进光孔，建立一个半径为3mm，长度6mm的圆柱体，坐标为（0,20,30），绕X轴旋转90°，用于布尔运算产生出光孔，进行布尔运算，如下图所示。

2.2设置积分球表面属性

积分球内表面设置为朗伯散射，95%反射，5%吸收，积分球外表面设置为机械吸收，如下图所示。

2.3不同入射角度光源参数设定

本例中光源绕（0,0,5）旋转，将光源绕X轴旋转角度设置成变量和别名，将光源Y，Z设置成拾取，当光源入射角度改变是，光源的位置对应改变，如下图所示。

光源位置随旋转角度变化公式如下图所示：

3、参数灵敏度分析模型建立

在建立参数灵敏度分析前，我们首先将接收面上的接收能量设置成变量，我们需要关注不同角度平行光经积分球后，接收面上接收到的能量分布是怎么样的。

点击优化->参数灵敏度，可以点击next，看下这个插件相关操作介绍，如果已熟练掌握，直接finish。

点击开始绿色开始追迹按钮，即开始光线各个角度光线追迹，并记录各个角度下探测器接收到的能量值，当然光线数设置越多，各个角度得到的能量值越接近余弦函数值。

月衍素

谢谢大佬分享，已经成功做了一遍。

顺便请教下：光源出射度的设置中，角度分布设置：朗伯设置和均匀度设置怎么理解？   帮助中的介绍不是很详细

而按朗伯散射定义，朗伯好像也是均匀分布的意思

惠更斯

月衍素 发表于 2019-9-28 17:06
谢谢大佬分享，已经成功做了一遍。

顺便请教下：光源出射度的设置中，角度分布设置：朗伯设置和均匀度设 ...

朗伯光源怎么会是均匀分布呢？它是余弦分布。

小风

惠更斯 发表于 2019-9-29 17:05
朗伯光源怎么会是均匀分布呢？它是余弦分布。

不是0度平行出射了吗，还有什么所谓朗伯均匀分布

月衍素

惠更斯 发表于 2019-9-29 17:05
朗伯光源怎么会是均匀分布呢？它是余弦分布。

嗯嗯，看了定义，理解了，原来是亮度均等，强度余弦分布

月衍素

小风 发表于 2019-9-30 08:48
不是0度平行出射了吗，还有什么所谓朗伯均匀分布

这个时候零度出射，我试了下，应该朗伯设置和均匀设置一样的效果

sunshine

楼主，有个疑惑一直不得其解，为何拾取中的Y=-5*sin(Alpha_1)而不是Y=5*sin(Alpha_1)

jayxing

sunshine 发表于 2020-4-23 15:46
楼主，有个疑惑一直不得其解，为何拾取中的Y=-5*sin(Alpha_1)而不是Y=5*sin(Alpha_1)

正负号定义与角度正负号定义有关，不必纠结，只要旋转过程中的位置符合你的要求就可以

some1who

很好的分享

damon

sunshine 发表于 2020-4-23 15:46
楼主，有个疑惑一直不得其解，为何拾取中的Y=-5*sin(Alpha_1)而不是Y=5*sin(Alpha_1)

因为alpha绕x轴旋转是左手螺旋，会出现负号，我是这么理解的