摘要
%cASk>^i ACF_;4%& 为
光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可
编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。
-o57"r^x ]NKz5[9D 1 K] 1. 如何查找可编程光源:目录
;|f]e/El oUB9)C~ T7N\b]?j@Y `R*!GHro 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 4}]In/yA !ED,'d%J Ld=6'C8ud 3. 编写代码
(V"7H 1"T&B0G3l f|2QI~R A$?o3--#]G 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
~xc0Ky?8 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
S(: |S( RefractiveIndex 读取嵌入
材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义
b)T6%2 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。
Gz7,g
Y Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)
H-8_&E?6m x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
iu{QHjZK( 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。
RI BB* 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
d!"gb,ec lT'V=,Y
t 4. 输出
u3HaWf3 $[b1_Db yaAg!mW AS lmW@/9v 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
q\Z9.T+Qo 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。
3)XS^WG 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照
光谱参数选项卡的光谱叠加组成。
EDg; s-T= 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。
vQ[ TcV bLUyZ3m! 5. 采样
fg
GTm: -U@ycx|r axv-UdE; H)K.2Q /q^_
'Lp 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。
+Xmza8T9 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。
epP_~TU 编辑采样标签以达成该采样目的。
' &Nv|v\V 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
2-:` lrVd W;8}`k 编程一个高斯
光束 ]jV1/vJ-! RR>G}u9np 1. 高斯光束
Sbj{) 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为:
:Y)G- :S+ ={~A}
X01 ~%sNPKjA C0L(ti; 2. 如何查找可编程光源:目录
O! w&3 p 4*Z>-<W= fjS# S|_lbMZM 3. 如何查找可编程光源:光学系统
D*8oFJub I5g!c|#y
pwV{@h! 4. 可编程光源:全局参数
L(BL_ M'$?Jp#]} JwUz4 8HdjZ! 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
OPDRV\ 在此处,添加和编辑两个全局参数:
{|tMN,Z - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
9RY}m7 - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
Y>K3.*. (M%ZSF V 5. 可编程光源:代码段帮助
J(`(PYo\i ~<=wTns! 58Z,(4:E 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。
]$A6krfh| 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
M_\)<a(8 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
lUHpGr|U% %X(|Z4dL 0j[%L!hny @34CaZ$k 6. 可编程光源:编写代码
\eS-wO7% $p.0[A(N mQ:5(]v y?V#LW[^E m# I 7. 可编程光源:调整采样和窗口
A<cnIUW o&rNM5: ~)!vhdBe CSIsi]H 8. 可编程光源:使用你的代码段
h?&S*)1 5i&+.?(Z= }U$p[Gi<
Tv~Ys# 9. 测试代码!
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sDFui 9X87" qF4pTQf 6s&%~6J, 10. 文件和技术信息
ziD+% - Rm=[Sj84 1&JB@F9! o%?~9rf]] 更多
资料:
`xu/|})KI 8Sg:HU\ N`!=z++G (来源:讯技光电)