摘要
&?APY9\. )gxZ &n6 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。
90a!_8o U/{#~P5s :CXm@yF~4= 1. 如何查找可编程光源:目录
'=ydU+X sN/8OLc ~<3J9\z1 Es1T{<G|w 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 $< .wQ8:Q nX+c
HF mfgUf 3. 编写代码
B5#>ieM* i#Z#(D
`m JuRx>F4 4 :M}Vz- 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
Ce@"+k+w Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
E
qt\It9 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
34aSRFsk* 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。
uVZX53 ,g 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)
]
N7(<EV/ x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
\{}5VVw-S? 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=GI]I 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
'.t{\ +)*oPSQ5 4. 输出
v}uzUY &v/R-pz =5 $BR<' f/^T:F6 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
V`"Cd?R0Z 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。
xc1-($Q, 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。
?p &Xf>K 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。
f.ws\^v% '6f)^DYA'? 5. 采样
J!5&Nc 8MBvp* }?,Eb~q :}ZY*ind 3q0S}<h al 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。
+}^^]J$Nh 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。
ZE6W"pbjU 编辑采样标签以达成该采样目的。
.|2[!7CXH 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
-;&-b >b
}_9yemP 编程一个高斯
光束 x UTlM VI8/@A1Gv 1. 高斯光束
.;%`I 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为:
=nG>aAG _/h<4G6A H:,Hr_;nC kntULI$` 2. 如何查找可编程光源:目录
UZ7ukn- OBnvY2)Ri cjf_,x z v:o$2Z 3. 如何查找可编程光源:光学系统
@eN,m {b x{,W<oXg }syU(];s 4. 可编程光源:全局参数
kC/An@J^# Kd7 Lpw1u] Lv:;} Xrzpn&Y=# 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
iq3TP5%i 在此处,添加和编辑两个全局参数:
$x(p:+TI\4 - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
6MelN^\[7 - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
VN]"[ Z>ztFU 5. 可编程光源:代码段帮助
zl)r3#6hW jluv}*If 256V
xn 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。
a*!9RQ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
9K=K,6
b 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
u Uh6/=y G-Zn-I agnEYdM_ ^ARkjYt 6. 可编程光源:编写代码
p}|<EL}Z9 3PaMq6Ca {R7m qzt XPMvAZL e}2[g 7. 可编程光源:调整采样和窗口
X9ec*x (FSa> sJm v{wM (O'O#AD 8. 可编程光源:使用你的代码段
Q*R9OF ,A>cL#Oe NX?6
(lO, =T#?:J#a 9. 测试代码!
%Wt F\p `i6q\-12n ~?KbpB| b:x*Hjf 10. 文件和技术信息
_`xhP-,`S t[\6/`YH vw/GAljflu Hh &s.ja 更多
资料:
z"V`8D +@anYtv%7 fILD~ (来源:讯技光电)