speos透明材料吸收率设置方法

发布时间：2023-07-07 13:26:58人气：253

保证speos模拟准确性最重要的一步就是材料属性的设置，设置材料属性可以直接应用材料文件，但有些材料只有透射率和折射率等属性，这就需要我们手动进行设置。

在speos中除了散射材料以外都可以手动设置材料参数。那么如何设置更准确？本文将从材料属性解读到案例分析逐一进行讲解。

1.材料属性参数解读

打开Speos的材料属性定义，类型选择Volume&Surfaceproperties。

材料参数 Volume类型中选择Optic.png

在Volume类型中选择Optic，此时就可以手动设置材料的吸收率Absorption，单位是mm-1，也就是每mm的吸收率是百分之几，比如每mm吸收率是5%，那这里就要设置0.05mm-1。

有时我们拿到的吸收率数据并不是以每mm为单位，而是其他厚度下的吸收百分比需要进行换算。

比如某材料吸收率是5%每2mm，假设吸收率每mm是a，则1-[（1-a）^2]=0.05可计算出a=2.5，此材料的吸收率是2.5%每mm，材料设置中Absorption为0.025mm-1。

2.光经过介质边界的光损

实际应用中，除了需要计算材料本身体属性的吸收率意外，还需要考虑光经过介质边界（入射面和出射面）的光损，而往往我们模拟的数值与实际测试的数值存在偏差，这是由于光穿过两种介质的边界时有一定的光损，用speos模型验证一下：

光经过介质边界的光损.png

此模型采用平行面光源，光通量100lm，经过一个厚度为1mm的吸收率为0的透明介质，折射率为1.5。模拟光损：

探测器接收到的光通量为92.3lm，光损7.7%

接下来设置材料吸收率为0.1mm-1，模拟光损：

探测器接收到的光通量为83.4lm，92.3lm*（1-10%）=83.1%，可以得出吸收率的光损和穿过介质边界的光损是叠加计算的。

另外，尝试设置不同的材料折射率，探究折射率对介质表面光损的影响。

材料吸收率为0的前提下，分别设置1.3和1.7的折射率，检查光损：

折射率1.3，探测器接收光通量96.7，光损3.3%。

折射率1.5，探测器接收光通量92.3，光损7.7%。

折射率1.7，探测器接收光通量87.4，光损12.6%。

由此可见，折射率对于光损也有很大影响。

3.根据材料样板测试结果设置吸收率

一块透明pc材料样板，厚度2mm表面抛光，由实验室测得其透光率为82%，折射率为1.58。使用speos模拟出此材料4mm的透光率。

根据材料样板测试结果设置吸收率.png

首先在spoes中建立简单模型，设置4mm厚度的透明材质，透射率为0，折射率为1.58，模拟出光损为9.6%

接下来设置计算材料样板每mm的透射率：tt^2=0.82/0.904t=0.952

则材料样板每mm的吸收率为0.048。

将此吸收率输入到speos材料属性中，再次模拟得出4mm厚度下的透光率。

探测器接收到的光通量为74.5lm，4mm厚度的透光率为74.5%

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