摘要
z}5<$K_U sMi{"`37 为
光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可
编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。
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M'u=H _@prmSc 1. 如何查找可编程光源:目录
NiTJ}1 l {'IFWD. 5 W(k:Pl# GoeIjuELR 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 fNxw&ke8& B
T7Id hPPB45^ 3. 编写代码
V<-htV 6GOg_P aY j%w AP@<r 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
:Y.e[@!1x Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
]31$KBC 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
>-<F) 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。
G^KC&
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)
5+y`P$K@ x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
$I(}r3r 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)。
N *1 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
<3Fz>}V32 ?>)yKa# U 4. 输出
_?Ckq E._hg+
(Hi =, TS MV b]K>vhQV 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。
QT_^M1% 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)。
JX&~y.F 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。
_FFv#R*4 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。
=AzOnXW:S r]-+bR 5. 采样
'RQiLUF OequU'j qzlER dgY5ccP Fva]*5 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。
HqRCjD 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。
D8 wG!X 编辑采样标签以达成该采样目的。
GDmv0V$6 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
+Z$a1Y@ h{H]xe[Q 编程一个高斯
光束 i]@c.QiFN bQpoXs0w; 1. 高斯光束
4%>+Wh[ 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:
P|v ? 'rh\CA/}D 5IO3 % p? D0KELAcY 2. 如何查找可编程光源:目录
bx]14}6 a^x
0 l 1V\1]J/ +ruj 3. 如何查找可编程光源:光学系统
4zwif& ZgK@Fl*k >!<V\
Fj1 4. 可编程光源:全局参数
65t[vi*C JQr36U S~} +ypV ^[*AK_o_DQ 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
Upu%.[7 在此处,添加和编辑两个全局参数:
)Jmw|B - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
DSTx#* - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
6XZN># 0x6@{0 5. 可编程光源:代码段帮助
@}Pw0vC }0krSzcn#, |})rt5|f1! 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。
tPA"lBS ! 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
VJGwd`qo*A 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
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@Y w6< lej^gxj/2 `c> A>c| DU(X,hDBF 6. 可编程光源:编写代码
9.jG\i [CsM<:C aTi0bQW{ mJ/^BT] \?[O,A 7. 可编程光源:调整采样和窗口
%OTQRe: ))$ CEh"X e-1;dX HL z)r8?9u 8. 可编程光源:使用你的代码段
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&)<s EwC5[bRjUp D~XU`;~u m<~>&mWr 9. 测试代码!
n&3iz05} pFG]IM7o/u 6Uch0xha! T %$2k> 10. 文件和技术信息
ik8|9m4/ /abmjV0 /YS@[\j4 hYs82P|2Ol 更多
资料:
'3IkPy1Uz `"i^'VL, {(8U8f<'=y (来源:讯技光电)