而且体探测器内部的吸收通量可以在探测器查看器中进行查看。

示例中所需的数据格式

下方表格中总结了可从各种探测器中获取并用于 FEA 分析的数据类型：

本例中使用的 FEA 软件是 Ansys Mechanical，它可以将吸收通量数据作为外部热源导入，以用于热模拟。导入数据所需的格式如下：

X Y Z AbsorbedData

X、 Y、Z 是每个像素中心的全局坐标，而 AbsorbedData 是上面列出的数据类型的值。

请注意，当从 “探测器查看器” 窗口检查吸收通量数据时，针对 “物体作为探测器” 选项数据尽快在 “文本” 选项卡中进行查看。“文本” 选项卡将显示每个三角形像素的 “通量” 和 “辐照度” 值的文本列表。X、Y 和 Z 值是每个像素中心的局部坐标。在 STOP 分析过程中，适合使用一个统一的全局坐标系。如果要在全局坐标中导出数据，则需要进行适当的坐标转换。

我们创建了自动运行这个流程，用于取回、格式排版和导出数据的Python脚本，如文章附件 ‘ExportAbsorbedFlux.py’。以下章节内容将解释该部分代码的具体意义。

计算旋转矩阵

首先，我们需要确定系统中每个物体的旋转矩阵。如果未勾选 “物体属性…类型…使用全局 XYZ 旋转顺序” 选项，则使用以下公式计算物体的旋转矩阵，其中 A、B 和 C 是 NSCE 中列出的倾斜 X、Y、Z 角度。

相反，如果勾选了 “使用全局 XYZ 旋转顺序” 选项，则物体的旋转矩阵取决于：

将局部坐标转换为全局坐标

将物体局部坐标转换为全局坐标的公式形式可以表达为如下形式：

其中，g 下标表示全局坐标，o 表示偏移，l 表示局部物体坐标。R11、R12…R33 是物体旋转矩阵 R 的分量。

以上计算将在 convert_to_global 函数中得到定义：

计算局部坐标并取回吸收通量数值

对于 “物体作为探测器” 选项而言：

局部坐标将通过以下代码的各鳞甲像素循环形式进行计算：

detector.CurrentFace = j

position_1 = detector.GetVertex(0, 0.0, 0.0, 0.0)
position_2 = detector.GetVertex(1, 0.0, 0.0, 0.0)
position_3 = detector.GetVertex(2, 0.0, 0.0, 0.0)

x_position = (position_1[1] + position_2[1] + position_3[1])/3
y_position = (position_1[2] + position_2[2] + position_3[2])/3
z_position = (position_1[3] + position_2[3] + position_3[3])/3value = detector.AbsorbedIrradiance

position_1、position_2、position_3 代表各三角形像素的三个顶点。

GetVertex 方法将用于取回指定顶点的 X、Y、Z 坐标值。之后，该三角形中心的坐标值将得到计算。

对于矩形探测器和体探测器而言，局部坐标将通过以下代码中的矩形像素/矩形体积像素循环中得到计算。

# Detector Rectanglelocal_x = ((j % pixelsX) - ((pixelsX - 1) / 2)) * (widthX / pixelsX)
local_y = (((j // pixelsX) % pixelsX) - ((pixelsY - 1) / 2)) * (widthY / pixelsY)
local_z = 0.0

value = TheNCE.GetDetectorData(i + 1, j + 1, 2, 0.0)[1]

# Detector Volumelocal_x = ((j % voxelsX) - ((voxelsX - 1) / 2)) * (widthX / voxelsX)
local_y = (((j // voxelsX) % voxelsY) - ((voxelsY - 1) / 2)) * (widthY / voxelsY)
local_z = ((j // (voxelsX * voxelsY)) - ((voxelsZ - 1) / 2)) * (widthZ / voxelsZ)

value = TheNCE.GetDetectorData(i + 1, j + 1, 2, 0.0)[1]

将局部坐标转换为全局坐标并获取结果

将提前创建空的数据阵列，例如 ‘detectorData’ 将用于存放局部坐标以及探测器数据，‘global_detectorData’ 将用于存放全局坐标以及探测器数据：

detectorData = []
global_detectorData = []

局部数据将作为各探测器像素循环计算的附加项：

detectorData.append([local_x, local_y, local_z, float(value)])

***终，各探测器具有局部坐标的阵列将转换为具有全局坐标的数据阵列：

detectorData.append([local_x, local_y, local_z, float(value)])

如何使用 Python 代码

该代码将结合 OpticStudio 的交互扩展形式 (Interactive Extension) 运行。

1. 首先打开非序列模式镜头文件，运行光线追迹，勾选使用偏振（‘Use Polarization’）。

2. 点击编程……交互式扩展（Click Programming…Interactive Extension），然后在Python IDE 中运行 ExportAbsorbedFlux.py 代码。

1. 数据将保存为代码中指定的文件夹下的 txt 文件。在运行代码的过程中将显示附加数据的状态：

   
   

我们已经成功仿真了激光光束穿过光学系统时的吸收情况，并生成了吸收通量数据的文件。该数据与完整光机系统的模型相结合，可以为 FEA 工具中的结构分析和热分析提供输入。在下一篇文章中，我们将演示如何使用 STAR 模块获得结构分析和热分析的输出，并导入到 OpticStudio 中。