2. 光源近場模型的類型及應用

　　總的來說，光源近場模型可分為以下幾類：

　　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型的光學文件，但是因為沒有顏色信息，不能對光源的顏色進行準確仿真。一般來說，此類近場模型可適用于單色光(亮度)或不可見光(輻射度)光源的測試。香港科技大學佛山LED中心配置的SIG 400可測試波長在350 nm～1000 nm范圍內的光源近場模型，其中即包含了紫外和紅外不可見光的測試。

圖3　只含亮度信息的光源近場模型在專業分析軟件中打開界面

　　b. 包含亮度和色度(三刺激值)的分布信息，不包含光譜信息

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

圖4　只含亮度、色度(三刺激值)信息的光源近場模型在專業分析軟件中打開界面

　　c. 包含亮度和色度的分布信息，同時包含光譜信息

　　目前大多數主流的仿真軟件都支持此類型的光學文件，可以準確模擬光源的色度以及光度的分布情況。而且，如圖6所示，此類近場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模型在專業分析軟件中打開界面

圖6　光源在空間某一位置的光譜分布圖

　　以上提及的b類和c類近場模型均可利用Tracepro軟件仿真得到如圖7所示的照度(強度量)分布圖，前面也已提到業界常用的Tracepro光學仿真軟件不可使用不包含光譜信息的近場模型文檔進行顏色方面的模擬，但是當含有光譜信息的時候，7.0版本以上的Tracepro軟件即可準確地模擬光源的顏色，兩者的區別可見圖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)

　　對于用戶而言，可根據自己的需要選擇測量哪種類型的近場模型，香港科技大學佛山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種類型的近場測試。那得到的近場模型怎么使用呢?

　　近場測試得到的近場模型并不能直接應用于光學仿真軟件，需要通過專業光源分析軟件生成對應光學仿真軟件的包含任意光線數量的光線集文檔，方可導入到對應的光學仿真軟件中進行光學模擬，如市面上常用的仿真軟件LightTools、TracePro、 ASAP、FRED、Zemax、LucidShape、Opticad、OSLO、SimuLux、SPEOS等。由于近場模型是光源的完整描述，因此可用它來隨意生成和再生光線集(初步設計時使用較少的光線和最終設計時使用大量的光線)，從而使整體設計過程更為高效。