FRED应用：RPC Photonics 扩散片BSDF导入模拟

kyan2022

RPC Photonics公司有高品质的的工程漫射体BSDF测试数据，但它对于FRED帮助甚少，下面这个步骤描述了如何利用FRED脚本转换RPC Photonics提供的TXT文件，并将数据直接应用到FRED的Tabulated scatter 散射模型。

背景

Thorlabs和RPC Photonics联手共同推出的新型漫射体及光束整形技术，可以解决其他技术的不足，大大改善了诸如光刻系统、有效固态照明，显示，背光，显示亮度增强和投影屏等大多数应用的性能。这项我们称之为工程漫射体（Engineered DiffusersTM）的新概念，与其他技术有许多不同。与诸如磨砂玻璃、乳色玻璃和全息元件等随机漫射体截然不同，工程漫射体要求对于每个散射中心，通常为微透镜单元，都进行控制。例如全息漫射体可以视为一组随机排列的透镜，但是通过全息曝光形成的类透镜效果只能通过静态方式进行控制：而无法单独操控每个微透镜单元，这也帮助解释了全息漫射体无法控制光的分布和轮廓。另一方面，在工程漫射体中，每个微透镜单元形成漫射体，由其凹形纵断面和在阵列中的位置所确定。同时，为了确保漫射体不受输入光束变化的影响，并且不产生衍射效果，微透镜单元的分布是随机的，根据产生相应的光束形状函数所选取的概率分布函数来确定。因此，工程漫射体同时保留了随机与确定性漫射体的优点，从而实现高性能的光束整形功能。
FRED是美国Photon Engineering 公司开发的光学工程仿真软件，其在杂散光分析中独特的算法、高效的准确性，使其与其它同类产品相比更具优势。本案例我们重点讲述如何由RPC Photonics的BSDF数据转为FRED可识别的散射数据。


图1. RPC Photonics工程漫射体结构及光束投射形状

步骤

1、 在http://www.rpcphotonics.com/bsdf-data-optical-diffusers/下载并解压BSDF数据到某一文件夹下，选择“Raw data”文件。


图2. RPC Photonics工程漫射体不同类型的散射数据

2、 打开FRED并运行脚本文件
3、 生成了FRED可识别的文件后，将散射模型导入到FRED里面



a. 创建一个新的散射库
b. 散射模型命名
c. 改变散射模型为“Tabulated BSDF”.
d. 在File框出右键选择“Replace With Data From a File”, 选择步骤三生成的数据文件（如EDF-C1-56_FRED.txt ）
e. 切换为“Varies w/angle” 选项（假定所有的RPC Photonics datasets 数据有多个测试角度。
f. 在底部的对话框中，选择透射散射、反射停并且你需要终止入射光线，
g. 点击OK
4、 数据输入后，可点击“Plot”按钮验证BSDF模型及总的散射值