摘要
/q%TjQ}F 2-| oN/FD 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。
yZ aQ{]" B @]( , AZ5c^c) 1. 如何查找可编程光源:目录
E'LkoyI uU`zbh}]L. m=2TzLVv r+HJ_R,5A 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 J#CF S G Mg95us kTG}>I 3. 编写代码
|pr~Ohz G7C9FV bR oZ%t! Fl1 !.iA^D//] 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
Arz>
P@EQ Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
(~{7 e/)r 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
52*zX 3 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。
NF0} eom 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)
qwA:o-q" x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
z@&_3 Gl 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)。
0;e>kz3o 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
d OqwF
iO q{c6DCc ]\ 4. 输出
a +*|P =Ze~6vS, uZ Id.+Rk 9n!3yZVSe 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。
VX&KGG.6 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)。
*8"5mC;" 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。
LPT5d 7K@ 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。
$K\\8$Z (a`z:dz} 5. 采样
tA@#SIw \I#2Mq? WJe sBF}j.b p%J,af 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。
qVJV 9n 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。
^#exsXy 编辑采样标签以达成该采样目的。
K*;=^PY 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
3,tKqR7g ^5u} 编程一个高斯
光束 kYxn5+~ HnioB=fc 1. 高斯光束
.knRH^ 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:
|/ZpZ7 r6 ,5&`& E[2c`XFd8 u;~/B[ 2. 如何查找可编程光源:目录
5@Ot@o ^7TM.lE y| @[?B FL0(q>$*8 3. 如何查找可编程光源:光学系统
OMO.-p Aq QArSu, )"A+T& 4. 可编程光源:全局参数
gGe `w W?F+QmD 292e0cE lXW.G 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
}I,]"0b 在此处,添加和编辑两个全局参数:
2HkP$;lED - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
cRT@Cu - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
mm\J]Cc` lkFv5^% 5. 可编程光源:代码段帮助
?$pp% q%Obrk \ tF>< 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。
J'b*^K 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
WJ=eV8Uk 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
{Z1j>h$ m}Kn!21 *hAq]VC}) #r#UO 6. 可编程光源:编写代码
a0CmCv2# 5Ee%!Pk C{-e(G`Yd 9'\18_w 4mQ:i7~ 7. 可编程光源:调整采样和窗口
F^3Q0KsT <i%.bfQ/- .1[K\t)2 qx5.LiF 8. 可编程光源:使用你的代码段
b,]h X "S_t%m&R ;6U=fBp7< +/-#yfn!TR 9. 测试代码!
O9dIobu4 M@E*_U!U j0Kj> I|n<B"Q6^ 10. 文件和技术信息
GFYAg 75jq+O_: /al(=zf SLD%8:Zn 更多
资料:
jL6u#0 Ym8G=KA r-9P&*1 (来源:讯技光电)