LightTools的熒光粉模擬：建立準(zhǔn)確的白光LED模型（上）

發(fā)射光的波長會比被吸收光的波長還長，并可由熒光粉發(fā)射光的波長定義出發(fā)射光譜。發(fā)射光譜為被吸收光的波長的函數(shù)，一般而言不會有很大的改變，圖4為LightTools中熒光粉的預(yù)設(shè)發(fā)射光譜。

圖4.LightTools預(yù)設(shè)的發(fā)射光譜

被吸收的能量中未轉(zhuǎn)換為發(fā)射光譜的部分，會轉(zhuǎn)換為熱或其他非輻射的形式，熱能部分為Stoke's Shift，以
表示，非輻射能量則以
表示，如式子4所示。

式子4：
 

將式子4代入式子3，則可得出完整的能量平衡方程式，如式子5。

式子5：
 

LightTools模擬結(jié)果為瞬時能態(tài)的準(zhǔn)確呈現(xiàn)，但實際上，能量會隨時間而變化，所以此文章中，將以非時變的功率（Power,
），取代隨時變的能量（Energy, E），其中，功率為單位時間內(nèi)的光能。進(jìn)行取代后，式子5將更改如式子6：

式子6：
 

LightTools中的熒光粉

LightTools提供仿真熒光粉的功能，可藉由在自定義材料中加入懸浮的熒光粉粒子來進(jìn)行熒光粉的模型建構(gòu)。但需注意的是，必須有進(jìn)階物理模塊的授權(quán)，才能在LightTools中使用或是建立熒光粉材料。若您沒有進(jìn)階物理模塊的授權(quán)，請來信opt@cybernet.sh.cn聯(lián)絡(luò)，以了解模塊授權(quán)的進(jìn)一步信息，。

在LightTools中需要設(shè)定多項的參數(shù)，才能建立一個準(zhǔn)確的熒光粉模型，若要了解每一項須設(shè)定的參數(shù)，可以先考慮光線追跡時的能量平衡。LightTools會在材料中進(jìn)行光線傳播，直到光線離開材料或是擊中熒光粉粒子，而因為LightTools是以隨機(jī)的方式進(jìn)行光線模擬，因此也是以機(jī)率的方式?jīng)Q定每一條擊中熒光粉粒子的光線的能量平衡。

光線追跡的功率平衡

考慮一條具有功率φ0、波長λ0的光線，進(jìn)入熒光粉材料。在材料內(nèi)的傳播過程中，會依熒光粉粒子間的平均自由程決定未擊中熒光粉的平均距離，另外，也可在LightTools中定義材料內(nèi)惰性粒子的平均自由程，LightTools也會依此定義自動地計算擊中惰性粒子的機(jī)率。若光線擊中惰性粒子，則會依惰性粒子散射強(qiáng)度函數(shù)來決定散射分布。