2. 光源近场模型的类型及应用

　　总的来说，光源近场模型可分为以下几类：

　　a. 只包含光源的亮度或辐射度分布信息，不含颜色信息

　　基本上所有的仿真软件都支持此类型的光学文件，但是因为没有颜色信息，不能对光源的颜色进行准确仿真。一般来说，此类近场模型可适用于单色光(亮度)或不可见光(辐射度)光源的测试。香港科技大学佛山LED中心配置的SIG 400可测试波长在350 nm～1000 nm范围内的光源近场模型，其中即包含了紫外和红外不可见光的测试。

图3　只含亮度信息的光源近场模型在专业分析软件中打开界面

　　b. 包含亮度和色度(三刺激值)的分布信息，不包含光谱信息

　　支持此类型的光学文件的仿真软件有限，例如业界常用的Tracepro光学仿真软件则不可使用此类型光学文件进行颜色方面的模拟。另外，因每条光线不包含光谱特性，如果照明系统中包含反射或者色散的材料或部件，则无法准确仿真光线的色散效果，难以保证接收器上色度的准确。

图4　只含亮度、色度(三刺激值)信息的光源近场模型在专业分析软件中打开界面

　　c. 包含亮度和色度的分布信息，同时包含光谱信息

　　目前大多数主流的仿真软件都支持此类型的光学文件，可以准确模拟光源的色度以及光度的分布情况。而且，如图6所示，此类近场模型可获得光源在空间任意位置的光谱分布图。

图5包含光谱信息的光源近场模型在专业分析软件中打开界面

图6　光源在空间某一位置的光谱分布图

　　以上提及的b类和c类近场模型均可利用Tracepro软件仿真得到如图7所示的照度(强度量)分布图，前面也已提到业界常用的Tracepro光学仿真软件不可使用不包含光谱信息的近场模型文档进行颜色方面的模拟，但是当含有光谱信息的时候，7.0版本以上的Tracepro软件即可准确地模拟光源的颜色，两者的区别可见图8 a)与图8 b)，图中所用光源是暖白LED。

图7　利用Tracepro软件仿真得到的照度分布图

图8 a) TracePro仿真真彩图(不含光谱) 　　图8 b)　TracePro仿真真彩图(含光谱)

　　对于用户而言，可根据自己的需要选择测量哪种类型的近场模型，香港科技大学佛山LED中心配置的SIG 400含有光谱仪配件，可全面覆盖以上提及的3种类型的近场测试。那得到的近场模型怎么使用呢?

　　近场测试得到的近场模型并不能直接应用于光学仿真软件，需要通过专业光源分析软件生成对应光学仿真软件的包含任意光线数量的光线集文档，方可导入到对应的光学仿真软件中进行光学模拟，如市面上常用的仿真软件LightTools、TracePro、 ASAP、FRED、Zemax、LucidShape、Opticad、OSLO、SimuLux、SPEOS等。由于近场模型是光源的完整描述，因此可用它来随意生成和再生光线集(初步设计时使用较少的光线和最终设计时使用大量的光线)，从而使整体设计过程更为高效。