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    [分享]如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束) [复制链接]

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    离线xunjigd
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2018-11-30
    关键词: 编程光源
    摘要 5Bd(>'ig_  
    1 ;Ju]  
    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。 Q [:<S/w  
    h2&y<Eg>  
    Doj(.wm~  
    1. 如何查找可编程光源:目录 ;.0LRWcJ  
    $`Rxn*}V4#  
    a>(~C'(<  
    BvI 0v:  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 ~>w:;M=sV8  
    ++k J\N{  
    \>;%Ji  
    3. 编写代码 ~y@& }  
    !OQuEJR  
    [)iN)$Mv  
       +U=KXv  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ER2V*,n@  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 BJIFl!w  
     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 JilKZQmk  
     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。 &z QWIv  
     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) Cn/q=  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 h {H]xe[Q  
     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)。 i]@c.Q iFN  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 bQpoXs0w;  
    4%>+Wh[  
    4. 输出 P|v ?  
    'rh\CA/}D  
    No~ 6s.H  
    p`L L   
     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。 sOC| B  
     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)。 _]_LF[  
     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。 YZ{;%&rB  
     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。 R{ 4u|A?9  
    8ur_/h7  
    5. 采样 S}O5l}E  
    $4: ~* IQ  
    G-s a L*  
    .:SfM r;G  
    MKe *f%  
     代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 "|\94  
     用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 qWkx:-g]  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 CCy .  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 lvG3<ls0K$  
    DSTx#*  
    编程一个高斯光束 6XZN>#  
    0x6@{0  
    1. 高斯光束  @}Pw0vC  
    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: }0krSzcn#,  
    |})rt5|f1!  
    sgR 9d  
    ?9CIWpGjU  
    2. 如何查找可编程光源:目录 $/os{tzjd  
    sAf9rZt*'  
    "^!j5fZ  
    OY$7`8M[  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 }&=uZ:  
    ;Xz(B4N~o  
    ,Qga|n8C  
    4. 可编程光源:全局参数 ^1()W,B~w  
    /^NJ)9IB  
    i^~sn `o  
    =:kiSrBS3t  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 *-+C<2"  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: +~@7" |d  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Y{`3`Pg&N  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 I<IC-k"Y  
    IwOfZuS  
    5. 可编程光源:代码段帮助 "hJ7 Vv_  
    $]xE$dzJ  
    u87=q^$  
     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。 uF.Q ",<  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ^"PfDTyA  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 2J1B$.3'  
    c,+iU R<  
    nqBG]y aI  
    +0pgq (  
    6. 可编程光源:编写代码 @263)`9G  
    {H/8#y4qp&  
    *1%e%G  
    &II JKn|_  
    VZAuUw+M  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 x;<oaT$X  
    tj`tLYOZ@-  
    0-6:AHix  
    2(@LRl>:  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 = E##},N"  
    gNG0k$nP  
    5)h+(u C3  
    " 6 uTo0  
    9. 测试代码! $K5ni{M;  
    9[6G8;<D&  
    #JHy[!4  
    IptB.bYc  
    10. 文件和技术信息 V.O<|tl.  
    u<BHf@AI  
    z_5rAlnwT.  
    *C[4 (DmB  
    更多资料 S.zg&   
    l"2^S6vU  
    0(Yh~{   
    (来源:讯技光电)
     
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