如何在OpticStudio 中建模扩散片
今天是2020年的下半年第三天！上半年所有的艰辛苦难都是为了下半年的惊喜连连，无论怎样都要努力生活呀~今天也让我们一起来学习有趣的文章吧：
如何在OpticStudio 中建模扩散片
概述
本文介绍了如何在 OpticStudio 中建模 Luminit 公司制造的光学整形扩散片(LSD , Light Shapping Diffusers)。扩散片能利用其结构上的微小透镜阵列对光束进行扩散和整形，消除照度不均，也能减少光学系统中的眩光和重影。且经过扩散片后光束也只分布在一定的范围，因此可以实现高效照明。多种颜色LED的光束可以通过扩散片进行高质量地融合。
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简介
Luminit 公司制造的扩散片波长范围是400nm-1600nm，宽波长范围保证了光源能够均匀地透过。其结构是在聚碳酸酯和丙烯酸酯的基底上随机放置微米尺寸的透镜，以此来消除光源的不均匀性，同时获得扩散至任意角度的高均匀度光束。此外，其透射率也非常高(85%~92%)，可以实现高效照明。
扩散片在工业光源、高品质的日常照明以及其他多种照明环境中均有广泛应用。
建模
下面介绍在OpticStudio 中利用BSDF建模LSD的方法。本例中光源为白色LED，Z轴上距离光源15mm的位置放置LSD扩散片，LSD后100mm处放置矩形探测器，非序列元件编辑器的设置如下图所示。
光源类型采用“径向光源”全光束2.04流明，光强与角度关系如下图所示：
没有LSD扩散片时，探测器显示的照度分布如下所示：
设置LSD扩散片
您可以从附件中下载本例所需的BSDF实测数据。这些数据由optical solution 提供。
首先，将下载好的文件放置在 Zemax 根目录下的 SccatterData 文件夹中。然后将物体2的类型设置为“矩形”打开物体2的属性，选择镀膜/散射标签，勾选 BSDF，并在透射一栏中选择我们下载的文件“LSD_80deg.bsdf”。本例中，我们将散射比例设置为1，即代表光线100%产生散射；光线数为1，即一根入射光线产生1根散射光线。
设定完成后点击“OK”，执行光线追迹，在执行前请勾选“光线散射”，如果光线数设置为了大于1的数，则“光线分裂”也需要勾选。3D布局图如下所示：
光线追迹后，探测器上照度分布如下所示：
可以看出，LSD扩散片产生了作用。
多个光源实现均匀照射
上文中我们仅采用了一个白光LED光源，现在我们将16个同样的光源排列成4×4的阵列，并利用LSD扩散片对一块区域进行均匀照射。非序列元件编辑器的设置如下所示：
光源和LSD扩散片距离为6mm LSD扩散片和矩形探测器距离为200mm。将光源分布设置为“矩形”，X方向数4个Y方向数4个，X间隔100mm，Y间隔100mm。如下图所示：
进行光线追迹，在没有LSD扩散片时，探测器显示的探测结果如下图：
然后，将物体2按上文方法设定为“LSD_40deg.bsdf”。再次进行光线追迹。3D布局图如下所示：
追迹后探测器分布如下所示：
Y方向上 中 央界面的光强图如下所示：
可以看出实现了良好的均匀性。
总结
本文介绍了如何在 OpticStudio 中建模对光束整形的扩散片，以及利用多个光源和扩散片对一块区域进行均匀地照明的方法。
