摘要
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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。
ph?0I:eU n u8j_grW g&3#22z 1. 如何查找可编程光源:目录
`Kw"XGT 2A}u qaF 1MI7l)D? A dEbyL 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 .'b3iG& L4pjh&+8 4spaw?j 3. 编写代码
n&m?BuG 5@D7/$bLp
@xm~T|[7 Ws*PMK.0 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
DRW.NL o Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
2c~?UK[1 RefractiveIndex 读取嵌入
材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义
5o| !f Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。
)L<?g!j~ Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)
L-C/Luws x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
4A/,X>W61 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。
2^bpH% 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
NhK(HTsvK As'M39*V 4. 输出
4@]xn c =N]!
,MO *_<*bhR< to!W={S<ol 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
<,pLW~2-" 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。
FPMSaN P 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照
光谱参数选项卡的光谱叠加组成。
vvsNWA 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。
kE_@5t7O{
+%#MrNM' 5. 采样
03QEXm~|Q /GuSIZg"_ aT1CpY=T|. {#*? S>DA nG^M 2)(8 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。
9j?hF$L" 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。
OgXZ-<' 编辑采样标签以达成该采样目的。
"T a9
请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
K"k"ml<4E :Q
r7:$S^ 编程一个高斯
光束 o;VkoYV {|5$1v 1. 高斯光束
'!fFI 1s 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:
9O=05CQ
UJz4>JF 5{
4"JO3 N^Hn9n 2. 如何查找可编程光源:目录
SfZ=%6b7 Jl>at YZBzv2'\x [t 3. 如何查找可编程光源:光学系统
< R|)5/9 (]}x[F9l }+dM1 O 4. 可编程光源:全局参数
pKxX{i1l *H%0Gsk w(V?N' [ Pv7f
_hw 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
UL)" 在此处,添加和编辑两个全局参数:
FI`nRFq)C - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
$&= 4.7Yt - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
y#Mc4? AJ>BF.> 5. 可编程光源:代码段帮助
#0?"J) W>?f^C!+m
wsf Hd<Z_ 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。
V`g\ja*Y 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
bIb6yVnHi 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
B_."?*|w C,|nmlDN C`NBHRa> W(&Go'9e" 6. 可编程光源:编写代码
>}<29Ii *`+<x ~{7zm"jN B?$ 01?9V A*\o
c 7. 可编程光源:调整采样和窗口
YW?7*go'Z <}28=d Hi; K"H]x1 0<]$v"`I 8. 可编程光源:使用你的代码段
R<n8M"B |t4Gz1"q=8 fqcU5l[v, DA+A >5/ 9. 测试代码!
l~]hGLviJE A~6%,q@^jh cy=I0 }b_R5U$@@ 10. 文件和技术信息
MekT?KPQ{L :"M9*XeHO 935-{h@k $i,6B9 更多
资料:
jzl?e[qPA &Pu+(~'Q C6K|:IK{ (来源:讯技光电)