3. 光源（Source）详解（上）：点光源、椭圆光源、矩形光源

光源，说白了就是非序列模式里的「能量起点」。没有它，光线根本跑不起来。我刚开始学非序列时，总觉得光源设置很简单——不就是个发光的东西嘛？结果第一次做照明仿真，出来的光斑形状完全不对，折腾了半天才发现是光源类型选错了。

这一章，咱们先把三种最基础的光源吃透：点光源（Source Point）、椭圆光源（Source Ellipse）和矩形光源（Source Rectangle）。它们虽然基础，但用好了能解决 80% 的日常仿真需求。

3.1 点光源（Source Point）—— 最简单的起点

点光源，顾名思义，就是一个没有大小的发光点。它从空间中的某个坐标向四面八方发射光线。你可以把它想象成一颗悬浮在空中的小灯泡，或者一个微小的 LED 芯片。

什么时候用点光源？

• 概念验证：刚开始搭建系统时，用点光源快速验证光路是否通顺
• 光纤耦合：模拟单模光纤的出射端，近似为一个点
• 小角度照明：配合发光角度参数，模拟窄光束 LED
• 接收器测试：测试探测器对不同方向入射光的响应

3.2 椭圆光源（Source Ellipse）—— 灵活的面光源

椭圆光源是一个椭圆形的发光面。它的两个半轴（X 半轴和 Y 半轴）可以独立设置，所以能做出圆形、椭圆甚至近似矩形的发光面。我个人觉得，它是三种光源里最灵活的一个。

什么时候用椭圆光源？

• LED 芯片建模：大多数 LED 芯片的发光面近似矩形或椭圆形
• 光纤端面：多模光纤的出射端面是圆形，用椭圆光源设 X=Y 即可
• 非对称照明：需要长方形光斑时，调整 X/Y 半轴比例
• 激光二极管：激光二极管的出光口通常是椭圆形

3.3 矩形光源（Source Rectangle）—— 均匀面光源的代表

矩形光源是一个矩形的发光面，它的发光区域是矩形，光线从整个矩形面上均匀发出。这个光源在照明系统中用得特别多，尤其是需要模拟背光源或面板灯的时候。

什么时候用矩形光源？

• 背光模组：LCD 背光源、导光板入光面模拟
• 面板灯：模拟大面积均匀发光的照明面板
• 太阳光模拟：用大尺寸矩形光源配合准直角度，模拟平行光
• 均匀照明系统：需要矩形均匀光斑的场景

3.4 三种光源的核心差异对比

3.5 实操要点：如何快速选择光源

嗯，这里我给大家一个简单的选择流程，是我自己总结的：

1. 先问自己：光源有没有大小？
   • 没有大小 → 点光源
   • 有大小 → 看形状
2. 再看形状：
   • 圆形或椭圆形 → 椭圆光源（X半轴=Y半轴就是圆形）
   • 矩形 → 矩形光源
3. 最后看光线分布：
   • 需要高斯分布 → 椭圆光源（矩形光源不支持高斯）
   • 均匀分布即可 → 两者都行，矩形光源更直接

3.6 一个简单的对比案例

假设我们要模拟一个 2mm × 1mm 的 LED 芯片，出光角度 120°。你会选哪个光源？

• 点光源：不合适。LED 芯片有大小，点光源没有面积，无法模拟近场效果
• 椭圆光源：合适。设 X 半轴=1mm，Y 半轴=0.5mm，发光角度 120°，完美匹配
• 矩形光源：也可以。设 X 宽度=2mm，Y 高度=1mm，但矩形光源默认均匀分布，如果 LED 实际是高斯分布，结果会有偏差

你看，选光源不是随便挑一个就行，得结合实际物理情况。我刚开始做的时候也犯过这种错——用点光源模拟大尺寸 LED，结果近场照度分布完全不对。