双色荧光粉的LT模拟和仿真

1、双色荧光粉的LT模拟及仿真0目录v 准备工作v 虚拟电脑和主机共享文件夹的建立v 建模 主机模型文件导入LT中 LT中直接建模v 设置材料参数 添加新的材料 分配荧光粉颗粒属性 硅胶材料参数设置 给定材料到实体 光源1v 探测器设置v 光线追迹v 如何选择指定光源亮或者不亮v 查看数据准备工作v 工具 Solidworks 3D建模软件，可导入LT（Lighttools）中进行仿真，常见导入格式为.sldasm、.sldprt、.STEP、.igs等，如果不是特别复杂的结构图，也可以直接在LT中进行建模。 Oracle VM VirtualBox 虚拟计算机，LT免费版本LT7.0，需要在虚拟

2、电脑中进行安装并运行。 LT 光学仿真软件。v 数据支持 LED蓝光芯片尺寸、荧光粉层或者硅胶层尺寸及PCB板的尺寸； 荧光粉、； 蓝光芯片光谱分布、辐射功率（单位是W或者mW）或者光功率（单位是lm）、发光强度分布（默认的是朗博分布）。2返 回虚拟电脑和主机共享文件夹的建立虚拟电脑和主机之间数据的共用和传输需要建立共享文件夹来实现a. 启动虚拟电脑3虚拟电脑和主机共享文件夹的建立b. 设置共享路径41 选择路径2 填写自定义的共享名称（在后面需要与挂载路径相对应）3 设置自动挂载/固定分配c. 安装VirtualBox增强工具5虚拟电脑和主机共享文件夹的建立虚拟电脑和主机共享文件夹的建立d.

3、 共用粘贴板的设置方法设置完成后虚拟电脑和主机都可以同时用复制粘贴快捷键或者右键选择复制粘贴，但不代表可以从虚拟电脑上复制粘贴文件到主机，反之亦然。6主机：选择自定义位置的共享文件（与PPT第4页中设定的路径相同）e. 查看共享文件夹虚拟电脑：右键点击“网上邻居”，选择“资源管理器”，“Vboxsvr”、然后选择“Vboxsvr共享文件”7虚拟电脑和主机共享文件夹的建立任何一方共享文件夹中存入文件，虚拟电脑和主机中可以同时查看到返 回建模主机模型文件导入LT中8 （具体在Solidworks中如何建模不做详细描述，这里主要介绍如何将建好的模型导入到LT中）n将Solidworks模型文件拷贝到

4、主机上的共享文件夹里；打开虚拟电脑上的共享文件夹，将模型文件拷贝到虚拟电脑上的任意位置；n打开 模型文件的格式为.sldasm、.sldprt时LT本身可以建立和Solidworks的链接，导入方式为导入.sldasm、.sldprt格式的文件时很容易很容易出现无法启动的提示出现无法启动的提示，有两种方式修复：第一种是LT里面“工具三维编辑修复导入的几何体”；还有一种的话可能是SolidWorks里面的模型自身有bug，SolidWorks里面有修复模型“右键点击模型输入诊断曲面修复”。这两种修复方式如果都不能够解决问题，有可能是因为版本的问题导致的，建议选择另外格式的文件导入。 推荐模型文件

5、的格式为推荐模型文件的格式为.STEP.STEP、. .igsigs导入方式为或者。导入.STEP、.igs格式的文件时，容易出现的问题是模型文件本来为几个分离的实体，导入模型文件本来为几个分离的实体，导入之后却是一个之后却是一个实体，不能分别设定参数实体，不能分别设定参数。原因是建模时不同实体之间建立了父子关系。Solidworks中的父子关系简单来说就是模型中特征（特征就是构成模型的一个个几何单元，比如说凸台拉伸特征，倒圆角特征等等）与特征之间的级别关系，如果在创建特征A时，其基准参照借他特征（如B特征）或某几个特征（C,D）的参照时，就可以说B,C,D三个特征的子项，反过来，BCD三个特

6、征就是特征A的父项，因为如果没有BCD三个特征上面的一些参照时无法创建特征A的，他们之间就存在这样的父子关系。9解决方法为：1、后一个特征，不使用前一个特征的面作为基准面。2、后一个特征的草图不使用前一个特征的任何线、面来约束或标注。3、成型到某一面这样的方法，也不选上一个特征，或者直接给定深度。 下图中凸台2建立草图时基准面为前视基准面，而此时的前视基准面为凸台1的子特征，因此凸台2和凸台1建立了父子关系建模主机模型文件导入LT中返 回（以csp双色模组为例）10这里需要注意的是要选择element 而不是mechanical ！先随便画一个方块，后面再编辑坐标值建模LT中直接建模11A.建

7、立实体Cube1，更改实体Cube 1名称： Components-Cube 1右键选择Rename，重命名为PCB；B.Components-PCB右键选择Propertiesa)更改实体PCB坐标值：PCB-Coordinates，修改X、Y、Z坐标为（0,0,-1），点击应用；b)更改实体PCB尺寸：PCB-CubePrimitive_1-Geometry-Length、Width、Height分别改为（1,14,14），点击应用C.建立一个新的立方体，重命名为chip1，将L、W、H改为（0.14,0.38,0.78），坐标改为（0.8,0,0）；D.建立一个新的立方体，重命名为pho

8、sphor1，将L、W、H改为（0.5,1,1.2），坐标改为（0.8,0,0）；更改名称实体属性建模LT中直接建模E.按住键盘上的 键，先选择phosphor1，然后选择chip1（顺序很重要），按上图所示步骤选择布尔运算的差集，得到最终的phosphor1，将坐标改为（0.8,0,0.06）；F.重复步骤C，得到最终的chip1；12Tips：可通过View-Render Mode自由选择视图方式为Wireframe(线框图)、Solid(非透明实体图)或者Translucent(半透明实体图)Ctrl建模LT中直接建模G.按上图所示步骤选择阵列，然后按住键盘上的 键，选择phosphor

9、1和chip1，在对话框中输入“XYZ -0.8,4,0 1 XYZ 0,0,0 5 XYZ 0.8,2,0”（空格不能忘） ，然后 。（Y方向上阵列数为5个，间距为2mm）H.右键单击chip1和phosphor1，delete-ALL，剩下的阵列后的实体分别重命名为chip1chip5，phosphor1phosphor5。13CtrlEnter在这里输入参数命令XYZ -0.8,4,0XYZ -0.8,4,0 1 XYZ 0,0,0 5 XYZ 0.8,2,01 XYZ 0,0,0 5 XYZ 0.8,2,0建模LT中直接建模14I.按上图所示步骤继续选择阵列，然后按住键盘上的 键，选择

10、phosphor1和chip1，在对话框中输入“XYZ 2.4,3,0 1 XYZ 0,0,0 4 XYZ 2.4,1,0” ，然后 。（Y方向上阵列数为4个，间距为2mm）（X方向间距1.6mm）J.阵列后的实体分别重命名为chip6chip9，phosphor6phosphor9。K.重复步骤I、J，在对话框中输入“XYZ 4,2,0 1 XYZ 0,0,0 3 XYZ 4,0,0” ，并重命名为chip10chip12，phosphor10phosphor12。（Y方向上阵列数为3个，间距为2mm）（X方向间距1.6mm）CtrlEnter建模LT中直接建模L.按上图所示步骤继续选择位移

11、复制，然后按住键盘上的 键，选择chip1chip5，phosphor1phosphor5 ，在对话框中输入“XYZ 0.8,0,0 XYZ -0.8,0,0” ，然后 ；J.重复步骤L，选择chip6chip9，phosphor6phosphor9 ，在对话框中输入“XYZ 2.4,0,0 XYZ -2.4,0,0” ；K.重复步骤L，选择chip10chip12，phosphor10phosphor12 ，在对话框中输入“XYZ 4,0,0 XYZ -4,0,0” ；L.阵列后的实体分别重命名为chip13chip24，phosphor13phosphor24。15CtrlEnter建模L

12、T中直接建模返 回第一步：添加一种新的用户材料选择User Materials-air右键选择User Materials，弹出的对话框中选择Insert，重命名为3000k；第二步：用户材料中添加新的荧光粉颗粒选择Add Phosphor，命名为GM537H5，重复添加荧光粉颗粒RH6500；（该实例中的荧光粉由两种颗粒GM537H5 和RH6500 混合而成）16在LT用户界面中新建荧光粉材料有三个步骤：1.新建一种新的用户材料；2.添加一种或者多重荧光粉颗粒到新建的用户材料中；3.为每一种荧光粉颗粒分配物理及光学属性设置材料参数添加新的材料返 回1.设置荧光粉平均自由程平均自由程是光线在

13、没有碰撞到荧光粉颗粒条件下穿过材料的平均传播距离（mm），通常选择，即运用中体散射原理来计算基于给定体积折射率密度分布的平均自由程。17第三步：分配荧光粉颗粒属性LT中荧光粉颗粒属性分配有多个输入参数，这些参数如下：1.LT平均自由程2.吸收光谱3.激发光谱4.发射光谱5.未转化能量的光强分布6.一个颗粒中传播的光线数目设置材料参数分配荧光粉颗粒属性18输入颗粒密度输入折射率，虚部表明了粒子吸收光粒径分布外部数据导入，格式如右图所示设置材料参数分配荧光粉颗粒属性需要输入粒子的密度以及所添加的荧光粉粒径分布；粒径分布文本文件的数据格式如右下图所示192.吸收光谱光与荧光粉颗粒碰撞时光线被吸收；吸

14、收光谱数据可以从外部导入，导入方式和文本文件的数据格式如右上图所示；也可以基于发射光谱和激发光谱/量子产额来计算吸收光谱，方法是选择左图红框内的选项设置材料参数分配荧光粉颗粒属性203.激发光谱用于定义某特定吸收波长的光线有百分之多少的能量被重新辐射；激发光谱数据可以从外部导入，导入方式和文本文件的数据格式如右上图所示。设置材料参数分配荧光粉颗粒属性214.发射光谱用于定义任意吸收波长辐射；发射光谱数据可以从外部导入，导入方式和文本文件的数据格式如上图所示。设置材料参数分配荧光粉颗粒属性5.未转化强度当光线被荧光粉吸收并辐射出新的光线时，这是各向同性的。如果光线与荧光粉碰撞而没有被吸收，此光线

15、远离颗粒传输。这是由荧光粉颗粒的控件Intensity Distribution for Unconverted Rays决定的；在这四个选项中通常选择，即默认选项。当选择Undeviated选项时，光线像没有任何作用一样穿过颗粒22设置材料参数分配荧光粉颗粒属性6.一个颗粒中传播的光线数目默认时，LT将光线远离颗粒传输。若没有能量的转换，此光线为未转换光线。若有能量转换，LT将概率性的选择传输转换还是未转换光线。若选项未被选取，有两条光线经过颗粒传输：转换光线和转化光线。使用这个选项来加速光线追迹的速度，就如同减少经过系统传输的光线数目。23重复上述16的操作，完善3000k荧光胶的参数设置

16、，并添加和完善5000k荧光胶的参数设置。设置材料参数分配荧光粉颗粒属性返 回24定义硅胶材料特性1.如上图所示添加硅胶中粒子的粒径分布：外部数据导入方法和文本文件的数据格式如上图和右下图所示2.修改硅胶折射率：如下图所示，本例中硅胶折射率为1.56。设置材料参数硅胶材料参数设置返 回25定义荧光粉材料属性1.右键单击phosphor1选择Properties，Material-Catalog选择User Materical（用户自定义材料库），根据需要选择3000k或者5000k。2.同样的步骤设置phosphor2phosphor24的材料属性，这里不一一赘述。3.如果不同荧光胶材料属性相

17、同，也可以按住 键选择需要设定的phosphor实体，同时修改材料属性，如右图所示。Ctrl设置材料参数给定材料到实体同时修改多个实体的材料属性26设置材料参数给定材料到实体定义PCB板材料属性，方法如左图所示定义蓝光芯片材料属性，方法如右图所示修改pcb板材料为SILICA按住 键，同时选择所有chip修改chips材料为SILICACtrl返 回设置发光面按住 键，选择chips1chip24，按照右图所示步骤将chip设置为面光源，设置完成后能够看到如下图所示的显示27Ctrlchip图标上多了一个小灯泡，子菜单中多了一个Source_chip1，每一个面上也多了一个小灯泡的图示，代表现

18、在每一个面都可以发光。在Illumination Manager-Source List子菜单中也能够看到所有的光源，也可以在这里编辑光源信息。设置光学参数光源设置光学参数光源设置辐射功率按住 键，选择所有光源，将Radiometric Power 改为0.27W，如果已知的是光通量，也可以选择Photometric Flux进行设置。28Ctrl设置光学参数光源设置蓝光芯片发射光谱Spectral Region-Load文本文件数据格式如右图所示29设置光学参数光源设置发光面根据需要设置发光面，本例中只要求蓝光芯片的上表面（在这里是RightSurface）这一个面发光，因此只勾选这一个面。30返 回探测器设置设置远程探测器如上图所示步骤设置远程探测器，设置完成后能够在Illumination Manager-Receiver List中查看31探测器设置远程探测器的单位改为Radiometric Power，如果前面设置的是Photometric