2. 光源近場(chǎng)模型的類(lèi)型及應(yīng)用

　　總的來(lái)說(shuō)，光源近場(chǎng)模型可分為以下幾類(lèi)：

　　a. 只包含光源的亮度或輻射度分布信息，不含顏色信息

　　基本上所有的仿真軟件都支持此類(lèi)型的光學(xué)文件，但是因?yàn)闆](méi)有顏色信息，不能對(duì)光源的顏色進(jìn)行準(zhǔn)確仿真。一般來(lái)說(shuō)，此類(lèi)近場(chǎng)模型可適用于單色光(亮度)或不可見(jiàn)光(輻射度)光源的測(cè)試。香港科技大學(xué)佛山LED中心配置的SIG 400可測(cè)試波長(zhǎng)在350 nm～1000 nm范圍內(nèi)的光源近場(chǎng)模型，其中即包含了紫外和紅外不可見(jiàn)光的測(cè)試。

圖3　只含亮度信息的光源近場(chǎng)模型在專(zhuān)業(yè)分析軟件中打開(kāi)界面

　　b. 包含亮度和色度(三刺激值)的分布信息，不包含光譜信息

　　支持此類(lèi)型的光學(xué)文件的仿真軟件有限，例如業(yè)界常用的Tracepro光學(xué)仿真軟件則不可使用此類(lèi)型光學(xué)文件進(jìn)行顏色方面的模擬。另外，因每條光線(xiàn)不包含光譜特性，如果照明系統(tǒng)中包含反射或者色散的材料或部件，則無(wú)法準(zhǔn)確仿真光線(xiàn)的色散效果，難以保證接收器上色度的準(zhǔn)確。

圖4　只含亮度、色度(三刺激值)信息的光源近場(chǎng)模型在專(zhuān)業(yè)分析軟件中打開(kāi)界面

　　c. 包含亮度和色度的分布信息，同時(shí)包含光譜信息

　　目前大多數(shù)主流的仿真軟件都支持此類(lèi)型的光學(xué)文件，可以準(zhǔn)確模擬光源的色度以及光度的分布情況。而且，如圖6所示，此類(lèi)近場(chǎng)模型可獲得光源在空間任意位置的光譜分布圖。

圖5包含光譜信息的光源近場(chǎng)模型在專(zhuān)業(yè)分析軟件中打開(kāi)界面

圖6　光源在空間某一位置的光譜分布圖

　　以上提及的b類(lèi)和c類(lèi)近場(chǎng)模型均可利用Tracepro軟件仿真得到如圖7所示的照度(強(qiáng)度量)分布圖，前面也已提到業(yè)界常用的Tracepro光學(xué)仿真軟件不可使用不包含光譜信息的近場(chǎng)模型文檔進(jìn)行顏色方面的模擬，但是當(dāng)含有光譜信息的時(shí)候，7.0版本以上的Tracepro軟件即可準(zhǔn)確地模擬光源的顏色，兩者的區(qū)別可見(jiàn)圖8 a)與圖8 b)，圖中所用光源是暖白LED。

圖7　利用Tracepro軟件仿真得到的照度分布圖

圖8 a) TracePro仿真真彩圖(不含光譜) 　　圖8 b)　TracePro仿真真彩圖(含光譜)

　　對(duì)于用戶(hù)而言，可根據(jù)自己的需要選擇測(cè)量哪種類(lèi)型的近場(chǎng)模型，香港科技大學(xué)佛山LED中心配置的SIG 400含有光譜儀配件，可全面覆蓋以上提及的3種類(lèi)型的近場(chǎng)測(cè)試。那得到的近場(chǎng)模型怎么使用呢?

　　近場(chǎng)測(cè)試得到的近場(chǎng)模型并不能直接應(yīng)用于光學(xué)仿真軟件，需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)光源分析軟件生成對(duì)應(yīng)光學(xué)仿真軟件的包含任意光線(xiàn)數(shù)量的光線(xiàn)集文檔，方可導(dǎo)入到對(duì)應(yīng)的光學(xué)仿真軟件中進(jìn)行光學(xué)模擬，如市面上常用的仿真軟件LightTools、TracePro、 ASAP、FRED、Zemax、LucidShape、Opticad、OSLO、SimuLux、SPEOS等。由于近場(chǎng)模型是光源的完整描述，因此可用它來(lái)隨意生成和再生光線(xiàn)集(初步設(shè)計(jì)時(shí)使用較少的光線(xiàn)和最終設(shè)計(jì)時(shí)使用大量的光線(xiàn))，從而使整體設(shè)計(jì)過(guò)程更為高效。