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

若光線擊中熒光粉粒子，則LightTools會先以吸收光譜（α(λ)）來決定光線是否被吸收。須注意的是，熒光粉粒子的吸收光譜與LightTools中其他吸收系數(shù)不同，熒光粉的吸收光譜，并不意謂著功率的損失。若利用前面所提到的電子能帶圖來比喻，吸收光譜用以決定入射光線的波長是否符合能讓電子躍遷能隙的波長。而被吸收的能量，有可能不會再度發(fā)射而就此消失，也有可能會再度發(fā)射，這則會由激發(fā)光譜或量子產(chǎn)率來決定。若光線未被吸收（ α(λ)=0），則會以未轉(zhuǎn)換光線的密度分布來決定光線離開粒子的傳播方向。

其余的能量平衡取決于選擇使用激發(fā)光譜或是量子產(chǎn)率，若使用激發(fā)光譜，則LightTools假定激發(fā)光譜中已包含Stoke's Shift；若使用量子產(chǎn)率，則LightTools將自動動態(tài)計算Stoke's Shift造成的損耗。

使用激發(fā)光譜時的功率平衡

若光線被吸收，則LightTools依激發(fā)光譜（Ex((λ) ）決定光線是否會從粒子再次發(fā)射。若光線并未再次發(fā)射（Ex((λ) =0），則光線會停止繼續(xù)追跡并損耗功率 。若光線再次發(fā)射，則該入射波長所對應(yīng)發(fā)射光譜（ 
）的總功率，會是入射光線功率的一部分，發(fā)射光線功率與入射光線功率關(guān)系如式子7所示。

式子7：  

接著，LightTools利用對應(yīng)至該吸收波長（ 
 ）的發(fā)射光譜，以機率方式自光譜功率分布（Spectral Power Distribution, SPD）中選擇發(fā)射的波長及功率，并從粒子等向地（isotropically）發(fā)射新的光線，其中，光譜功率分布須滿足式子8。

式子8：  

雖然式子7及式子8看似并未涵蓋Stoke's shift，但事實上，Stoke's shift已包含于其中。原因是，激發(fā)光譜的定義為吸收功率中被轉(zhuǎn)換的百分比，而Stoke's shift及非輻射損耗也是吸收功率的百分比，即1-Ex((λ) 。因此，LightTools利用激發(fā)光譜作為縮放系數(shù)，而光線的功率將依Stoke's Shift及非輻射損耗而減少。

使用量子產(chǎn)率時功率平衡

使用量子產(chǎn)率時，當(dāng)光線被熒光粉粒子吸收后，LightTools利用量子產(chǎn)率（
 ）決定光線是否再度被發(fā)射。如同討論激發(fā)光譜時所提，若
 =0 ，則光線會停止繼續(xù)追跡且損失其功率。除此之外，LightTools會依入射波長的發(fā)射光譜，以機率方式選擇發(fā)射光線的波長（ λ1），而發(fā)射光線的能量（
1 ）關(guān)系式如式子9所示。

式子9：  

其中，