摘要 L-rV+?i`6f
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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。 p8@8b "
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1. 如何查找可编程光源:目录 S9
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2. 如何查找可编程光源:光学系统 WAR!#E#J7
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3. 编写代码 pX*E(Q)@!
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右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ]v),[]Xs
Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ~*y7%L4B
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 +J;b3UE#
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。 3`vKEThY)
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) rr\9HA
x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 %mU$]^Tw(
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-N7%]h
使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 skan1wQ
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4. 输出 KnA BFH
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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。 NS`hXf
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)。 hEZo{0:b"
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。 NF4(+E9g
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。 xoj,> [7 D
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5. 采样 sb3z8:r
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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。 &=M4Z/Ao
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。 &Z!y>k%6
编辑采样标签以达成该采样目的。 mbX'*up
请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 sq(5k+y*J
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编程一个高斯光束 7A'E+>1d
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1. 高斯光束 x0{B7/FN
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: 4:Ju|g]O
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&s}sA+w
2. 如何查找可编程光源:目录 Uf7ACv)Dn
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3. 如何查找可编程光源:光学系统 IgwHC0W
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4. 可编程光源:全局参数 FNOsw\Bo
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一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 _w%:PnO
在此处,添加和编辑两个全局参数: >Z3>
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 qa@;S,lp
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Hhk`yX c_
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5. 可编程光源:代码段帮助
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N TDmOS\,
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。 :%Iv<d<