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。
4<j)1i=A |@6t"P ]@ cPFs K*w 1. 如何查找可编程光源:目录
}XJA#@ 3}:(.K (n4\$LdP- ]LcCom:] 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 `7v"(
Ez\TwK _,,w>q6K 3. 编写代码
4^3}+cJ7j S!'Y:AeD& d`}t!]Gg aYJTSgW 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
eflmD$]SW Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
qK_jgj=w RefractiveIndex 读取嵌入
材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义
~AqFLv/% Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。
AQx:}PO Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)
oGtz*AP% x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
e}xx4mYo 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。
J@CKgE 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
RgB5'$x} ]0Y5 Z)3:z 4. 输出
GkOZ=ej ,QB]y|: -a=RCzX] wFe?0u 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。
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5&-U@ 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)。
z CS.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。
#N?VbDK9_ 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。
E.Vlz^B jpGZ&L7i& 5. 采样
*n"{] tj^> 4qsP/`8 zs=[C+Z\ pXoD*o b sz"N,-<Ig 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。
bR\Oyd~e 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。
(dH "b
* 编辑采样标签以达成该采样目的。
lG1\41ZxB 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
,8tk]W[C X[e:fW[e) 编程一个高斯
光束 Ie z`g<r vtA%^~0 1. 高斯光束
fk6`DUBV 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#^E$N: y#B4m`9 3J3Yt` Ha)Vf +W 2. 如何查找可编程光源:目录
/WxCsQn :{g;J D8rg:,'6 99KW("C1F 3. 如何查找可编程光源:光学系统
*^+]`S Pg''>6w> 1_=I\zx( 4. 可编程光源:全局参数
es6]c%o:t^ >WcOY7 6?BV J T4JG5 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
+lhjz*0 在此处,添加和编辑两个全局参数:
Ib&]1ger#= - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
(i1q ". - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
O30eq 7( )w_hbU_Pb& 5. 可编程光源:代码段帮助
~VKuRli|m |uIgZ|7[ YXlaE=9bn 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。
L!c.1Rf_ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
* YR>u@ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
3nbTK3, !r#36kO *-vH64e sqv!,@*q 6. 可编程光源:编写代码
6N#0D2~^ !^x;4@Ejm 1)BIh~1{p INRP@Cp1 _g]h \3 7. 可编程光源:调整采样和窗口
1G}\IK1+ &-c{ (R|_ 6[zy Jwtt&" c0. 8. 可编程光源:使用你的代码段
[sXnB$ +v)+ k q&nEodv>+ t!&p5wJ*Q 9. 测试代码!
IQ $/|b/ K&{ruHoKB ,GYK3+}Z 3n)\D<f]# 10. 文件和技术信息
#PGpB5vnaA ?~9o2[ AT- Fp(-&,L0fc 更多
资料:
~j36(`t
'h#>@v> } iI$;%uY3g (来源:讯技光电)