表面散射仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
表面散射仿真的視頻教程
如何應用FEKO進行復雜目標體的雷達散射截面仿真
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CST超表面材料仿真實戰
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表面散射仿真的實例教程
如果我們忽略 BSDF 方程中的 cos(?s)項并使 ?i = 0，全積分散射 (TIS) 的近似形式為：
正如我們所看到的，K- 相關散射模型需要輸入大量的參數，我們將在下文中更詳細地介紹這些參數。
注：如果用戶獲得的特定散射表面信息是實測的 BSDF 數據，而不是通過將實測表面粗糙度數據擬合到 K-相關模型得到參數時，我們強烈建議直接使用實測的 BSDF 數據進行表面散射分布建模。
K-相關散射模型的參數輸入
K-相關散射模型可以被6個參數所定義：
R = 表面透射/反射率
dn = 表面邊緣折射率的變化
σ = 整體等效RMS表面粗糙度(μm)
λ = “測量”波長(μm)
B = 2πL，其中 L = 常規表面波長(mm)
s = 高空間頻率中 BSDF 的 log-log 斜率
等效 RMS 表面粗糙度是在0到1/ λ的空間頻率范圍內計算的，其中選擇非零值λ 是為了給全積分散射 (TIS) 提供一個有限的歸一化因子。用表面粗糙度的實驗測量來推導K相關散射的參數時，λ 的選擇完全隨機。λ 用于定義逆截止頻率和計算測量數據的功率譜密度 (PSD)，隨后功率譜密度 (PSD) 將被轉換成 BSDF。如果實驗人員在分析測量的表面粗糙度數據時選擇了λ這個值，則在其他波長下的等效表面粗糙度可根據以下公式計算：
如果某一特定表面的可用信息是實測的 BSDF 數據而不是表面粗糙度數據，我們強烈建議在 OpticStudio 中對表面散射分布建模時直接使用實測的 BSDF 數據。
在 OpticStudio 中，表面透射/反射系數 (R)是由表面的膜層（或未設置膜層）決定的，而表面邊界處的指數變化 (dn) 則是直接計算的。
展開 可以看到我們已經在 OpticStudio 中完成了部分反射和散射表面的創建。在本例中使用的工具和概念可以應用到更復雜的系統之中，其中使用到的定義膜層和散射屬性的基本方法都是相同的。
將屬性應用到其他表面
假設我們想在矩形體的側面和后面也添加相同的膜層和散射屬性以用于后續的分析。我們可以使用物體屬性中膜層/散射選項卡中的保存 (Save) 功能，將當前表面的設置參數保存，并快速應用到其他表面上。
當完成了當前表面的膜層/散射設置后，點擊保存按鈕即可完成設置參數的保存。
在彈出的對話框中，您可以將該設置參數命名為其他名稱：
保存成功后，您可以在矩形體的其他表面上使用這些參數設置：
小結
通過設置理想膜層以及定義特定的散射屬性，我們可以在 OpticStudio 中定義部分反射和散射的表面。在 OpticStudio 非序列元件編輯器中的物體屬性中的膜層/散射選項卡下，您可以在物體的不同表面上定義不同的膜層和散射屬性。
通過考慮偏振、分裂光線和散射光線，我們可以對不同散射類型的表面進行詳細的建模。
展開 并且，如果我們執行另一次蒙特卡羅光線追跡，這些光線（5根散射光線都落在探測器上時）的總能量將始終為0.6W，也就是入射光能量的60%。
并且，當追跡光線數量增加至250萬根并提高探測器分辨率后，我們可以觀察到輻射強度最高的地方依然是正入射的情況，也就是鏡面反射的這部分光線。
可以看到我們已經在 OpticStudio 中完成了部分反射和散射表面的創建。在本例中使用的工具和概念可以應用到更復雜的系統之中，其中使用到的定義膜層和散射屬性的基本方法都是相同的。
將屬性應用到其他表面
假設我們想在矩形體的側面和后面也添加相同的膜層和散射屬性以用于后續的分析。我們可以使用物體屬性中膜層/散射選項卡中的保存 (Save) 功能，將當前表面的設置參數保存，并快速應用到其他表面上。
當完成了當前表面的膜層/散射設置后，點擊保存按鈕即可完成設置參數的保存。
在彈出的對話框中，您可以將該設置參數命名為其他名稱：
保存成功后，您可以在矩形體的其他表面上使用這些參數設置：
小結
通過設置理想膜層以及定義特定的散射屬性，我們可以在 OpticStudio 中定義部分反射和散射的表面。在 OpticStudio 非序列元件編輯器中的物體屬性中的膜層/散射選項卡下，您可以在物體的不同表面上定義不同的膜層和散射屬性。
通過考慮偏振、分裂光線和散射光線，我們可以對不同散射類型的表面進行詳細的建模。
展開 K-相關模型的 BSDF 不能進行解析積分，但在 OpticStudio 中可以運用蒙特卡羅功能來實現這種散射分布的模擬。如果我們忽略 BSDF 方程中的 cos(?s)項并使 ?i = 0，全積分散射 (TIS) 的近似形式為：
正如我們所看到的，K- 相關散射模型需要輸入大量的參數，我們將在下文中更詳細地介紹這些參數。
注：如果用戶獲得的特定散射表面信息是實測的 BSDF 數據，而不是通過將實測表面粗糙度數據擬合到 K-相關模型得到參數時，我們強烈建議直接使用實測的 BSDF 數據進行表面散射分布建模。下一期我們將會詳細介紹
在 OpticStudio 中直接使用實測 BSDF 數據的具體步驟。
K-相關散射模型的參數輸入
K-相關散射模型可以被6個參數所定義：
R = 表面透射/反射率
dn = 表面邊緣折射率的變化
σ = 整體等效RMS表面粗糙度(μm)
λ = “測量”波長(μm)
B = 2πL，其中 L = 常規表面波長(mm)
s = 高空間頻率中 BSDF 的 log-log 斜率
等效 RMS 表面粗糙度是在0到1/
λ的空間頻率范圍內計算的，其中選擇非零值
λ 是為了給全積分散射 (TIS) 提供一個有限的歸一化因子。用表面粗糙度的實驗測量來推導K相關散射的參數時，
λ 的選擇完全隨機。
λ 用于定義逆截止頻率和計算測量數據的功率譜密度 (PSD)，隨后功率譜密度 (PSD) 將被轉換成 BSDF。
展開 于大多數散射模型，透射散射和反射散射之間的BSDF值沒有差異，因此無需指定繪圖是透射還是反射。
然而，表面顆粒 (Mie) 散射模型具有向前和向后的散射分量，在BSDF繪圖中需要加以考慮，但FRED中的默認繪圖類型僅適用于反射散射。
本文章中包含的FRED文件加載了一個嵌入式腳本，該腳本將BSDF數據寫入 Microsoft Excel進行交互繪圖，并說明該模型在傳輸過程中的應用。
①腳本概述
創建繪圖的嵌入式腳本利用FRED軟件功能，可調用COM和ScatterEval腳本功能與Microsoft Excel等程序進行交互。該腳本的偽代碼如下：
1.找到 Mie 散射節點并獲取其屬性；
2.創建 Excel 應用程序對象和工作簿文件；
3.開始循環入射角結構程序；
a.設置入射和鏡面方向矢量（考慮透射或反射）。
b.開始循環散射角結構程序。
a.散射角度范圍設置在 -89.5 °至 89.5 °之間。
b.使用ScatterEval函數根據入射向量、鏡面反射向量和散射向量計算 BSDF 值。
c.將BSDF數據導入Excel文件中。
4.在Excel文件中繪制最終結果。
用于入射、鏡面反射和散射方向矢量的坐標系如下圖1所示。在透射的情況下，鏡面方向矢量與入射方向矢量相同。在反射的情況下，鏡面方向矢量在z方向上改變符號。
圖1.方向矢量坐標系
除了設置 Excel 對象和指定方向向量之外，腳本中只有幾個散射模型本身的特定命令。使用特定于 scatter 的腳本命令包括：
FindScatter–返回散射模型的節點編號。
ScatterPrepareForEval–對內部初始化散射模型進行評估。此操作必須在 ScatterEval 命令之前運行。
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授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
授課時間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時數：2天/城市
授課地點：深圳市光明區鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊
課程費用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
Course Introduction
光柵是現代光學系統中最為常用的一種衍射光學元件
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本文旨在介紹如何在OpticStudio中模擬K-相關分布散射模型，并用實例分析將該模型與Harvey-Shack (ABg) 散射分布模型進行了比較。
簡介
表面微粗糙度引起的散射通常具有 K-相關模型 (K-correlation model) 的特征。該模型除了在小散射角區域有所不同外，與 Harvey-Shack (ABg) 模型十分相似。
基于FDTD腳本驅動的全流程：微型球體聚合空心球殼nanojet建模、散射光場及散射效率曲線繪制實踐
焚天神劍
關鍵詞：FDTD腳本編碼，全流程，異型球體建模，nanojet散射，散射效率曲線
本設計運用FDTD腳本全流程，針對微型球體聚合的空心球殼nanojet展開深入探究。從建模著手，精心調試各項參數，成功搭建出精準且完善的模型，精準復現了空心球殼的結構特征。在散射光場模擬環節，其呈現效果與預期幾近一致
表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝，能夠將電子元件直接貼裝在印刷電路板（PCB）的表面。對更小的手持設備不斷增長的需求促使片式電阻器尺寸更小，這反過來又引發了對焊點熱疲勞壽命以及故障發生情況的擔憂。
表面貼片電阻會受到熱循環的影響。材料之間的熱膨脹差異會在結構上產生熱應力，
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環節，由于工作溫度高于焊料的
熔點，因此會產生稱為蠕變的變形
所有集成電路 （尤其是高速器件）都會產生熱量。在當今密集的電子系統布局中，多
數情況下熱源都置于靠近熱敏性集成電路的位置。印刷電路板的設計人員經常需要考
慮熱敏器件和發熱器件的相對位置，使敏感器件不至于過熱。
有一種發熱裝置是調壓器，可以產生幾瓦的熱量，溫度會超過 70?C。如果在設計電路
板時將這樣的裝置置于靠近包含敏感硅芯片的表面貼裝封裝的位置
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概要
這篇文章介紹了如何模擬一個部分反射的表面，該表面會根據指定的散射分布對一部分入射光能量進行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。
簡介
使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力，我們可以模擬一個部分反射（或部分透射）的表面，該表面會根據指定的分布散射入射光能量的一部分。
于大多數散射模型，透射散射和反射散射之間的BSDF值沒有差異，因此無需指定繪圖是透射還是反射。
然而，表面顆粒 (Mie) 散射模型具有向前和向后的散射分量，在BSDF繪圖中需要加以考慮，但FRED中的默認繪圖類型僅適用于反射散射。
本文章中包含的FRED文件加載了一個嵌入式腳本，該腳本將BSDF數據寫入 Microsoft Excel進行交互繪圖，并說明該模型在傳輸過程中的應用。
①
在FRED v9.110里, BSDF plot routines忽略了由用戶對“Apply on Reflection” 或“Apply on Transmission”的選擇. 對大部分散射模型來說，BSDF值并無差別，因此，也就沒必要指定透射或反射曲線。然而，對于顆粒或Mie散射模型來說，它是一個體效應，不僅有前向散射還有后向散射，這在BSDF繪圖時需要考慮。
下面文檔及例程是有關顆粒散射的使用方法
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本文旨在介紹如何在OpticStudio中模擬K-相關分布散射模型，并用實例分析將該模型與Harvey-Shack (ABg) 散射分布模型進行了比較。
簡介
表面微粗糙度引起的散射通常具有 K-相關模型 (K-correlation model) 的特征。該模型除了在小散射角區域有所不同外，與 Harvey-Shack (ABg) 模型十分相似。
