[Speos] User Material 기능 소개

Ansys Speos

User Material 기능 소개

Design & Validation of Optical Systems

 

 

1. User Material 정의 위치

User Material 은 Light Simulation 탭 -> Editors 섹션의 아래쪽에서 두번째에 위치 해 있습니다.

 

 

 

2. User Material : General 탭

 

User Material 선택 하시면 제일 처음 보실 수 있는 창 이며, General 탭 입니다.

메모가 필요 하시다면 Description 에 해 주시면 되고 그 외 별다른 정의는 해주지 않으셔도 됩니다.

 

 

 

3. User Material : Index Variation 탭

 

“Index Variation” 탭 에서는 재질의 “굴절률” 및 “Abbe Number”를 정의 하실 수 있습니다.

측정이 아닌 임의로 Material 작성의 경우에는 일반적으로

“Define dispersion curve by index and constringence”

를 선택 하시어 파장별 굴절률 커브를 자동으로 정의 하도록 진행 하실 것을 추천 드리며,

특정 Fomula 로 정의 희망 하시는 경우에는 해당 방식 선택 하시어 진행 하시면 됩니다.

Index : 587.6nm 파장 에서의 “굴절률” 정의를 하실 수 있습니다.

일반적으로

   PMMA : 1.49, PC : 1.59, Glass : 1.5, Silicon : 1.48, Water : 1.33

정도로 참고 해 주시면 되고, 제조사의 Data Sheet 를 통해 특정 굴절률을 알고 계신 경우라면 해당 값으로 진행 하시면 됩니다.

Constringence : “Abbe Number”로 “분산” 정의를 하실 수 있습니다.

일반적으로

   PMMA : 57, PC : 30, Glass : 60, Silicon : 68, Water : 33

정도로 참고 해 주시면 되고, 제조사의 Data Sheet 를 통해 특정 아베수를 알고 계신 경우라면 해당값 으로 진행 하시면 됩니다.

 

 

 

4. User Material : Absorption Variation 탭

 

 

“Absorption Variation” 탭 에서는 재질의 “흡수계수”를 통하여 “투과율”을 정의 하실 수 있습니다.

측정이 아닌 임의로 Material 작성의 경우에는 일반적으로

“Wavelength”는 가시광선 영역인 300~555~800 으로 정의 추천 드리고,

“Absorption Coefficient”는 희망 하시는 투과율을 -> 흡수계수로 변환 하시어 적용 하실 수 있습니다, 변환 공식은 아래와 같습니다.

α : Absorption Variation

λ : Wavelength

T : 투과율 (※ 두께별로 상이함 주의)

x : 매질 두께

R : 매질 표면 반사율

θ0 : 입사각 0도 (표면에 직교)

n1 : 투과 전 매질 굴절률

n2 : 투과 중 매질 굴절률

※ 흡수계수를 임의로 작성 해서 적용 하시는 경우는 대략적인 경향성 판단에만 사용 하시고, 제품화를 위한 설계 시에는 정확한 재질 측정을 의뢰 하실 것을 권장 드립니다. (특히 Colored Lens)

 

 

 

5. User Material : Scattering Properties 탭

 

 

“Scattering Properties” 탭 에서는 재질의 “산란계수”를 통하여 “위상함수”을 정의 하실 수 있습니다

산란 특성 만큼은 측정이 아닌 임의로 Material 작성을 추천 드리지 않습니다만, 

만약 부득이 하시다면 3번째 항목

“Give scattering coefficient and phase function of the medium” 에서 그 중

“Define phase function using Henyey-Greenstein formula” 를 선택 하시어

희망 하시는 투과율의 각 파장별 “Diffusion Coefficient” 와

“Anisotropy Factor” 를 적절하게 조합 후 Simulation 을 통해 적합성 판단 하시고 나서 적용 하시길 바랍니다.

※ 산란특성을 임의로 작성 해서 적용 하시는 경우는 대략적인 경향성 판단에만 사용 하시고, 

제품화를 위한 설계 시에는 정확한 재질 측정을 의뢰 하실 것을 권장 드립니다. (특히 Colored Lens)

 

 

 

 

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