摘要
,Y &Q, :pDw gd 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。
`r+e!o HTf7r- qB<D'h7 1. 如何查找可编程光源:目录
|+cyb<(V J VP0wa>50! 6H.D`"cj Z;7f
D 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 Pt";f jVi''#F?f Yt0
l'B%[u 3. 编写代码
CuT[V?^iD z/6kxV 89 wH{lp/ O'$0K0k3 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
&P[eA u Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
-;Cl0O% 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
9 oc.`-e\? 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。
}4A+J"M4y 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)
QOy+T6en x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
JS!rZi 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)。
~iEH?J%i1r 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
4=*VXM/ 5c3)p^]g 4. 输出
N}>`Xm5' Kn=P~,FaG3 #*}4= :HMnU37m W 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。
4SY]Q[ 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)。
vxk1RL*Xu 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。
Z fL\3Mn 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。
-'5:Cq ,%v 5. 采样
Tj<W4+p{ Vyu 0OiGcR N/qr}-
3z ?9 :{p cl^wLC'o 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。
M=`F $ 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。
oizD:| 编辑采样标签以达成该采样目的。
w# ,:L) 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
WnvuB.(@3 {-7];e 编程一个高斯
光束 w[~$.FM/ E`u=$~K 1. 高斯光束
d]0fgwwGC 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:
2Z\6xb|u _dmgNbs "_}Hzpy5k tm#T8iF 2. 如何查找可编程光源:目录
~BD VmQa Nt$/JBB[$ m9wV#Ldu aVM@^n 3. 如何查找可编程光源:光学系统
)+u|qT3% ;jo,&C HZkC3$ 4. 可编程光源:全局参数
=5[}&W `~(KbH=] _udH(NC LXJ"ct 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
6^if%62l& 在此处,添加和编辑两个全局参数:
VkRvmKYl - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
Y \& 4`v' - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
&
WYIfx{ 2%rAf8= 5. 可编程光源:代码段帮助
#J\
2/~ ^7.864 %a{cJ6P 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。
WG1UvPK 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
k$i76r 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
K0g<11}(Yg [`6|~E"F eeoIf4] % )i?\(/ 6. 可编程光源:编写代码
f:KKOLm lJ62[2=V q/ 6d^& <DvpqlT QG4#E$c 7. 可编程光源:调整采样和窗口
kC!7<%( /=FQ{tLr T]Vh]|_s : N> 5{ 8. 可编程光源:使用你的代码段
]mn(lK Fm#4;'x5E B=(m;A#G ",B92[}Ar 9. 测试代码!
7 1z$a ${8 1~ W&A22jO.1 ullq}} 10. 文件和技术信息
lo,?mj%M E@}t1!E< 94 H\,}i8 vh"zYl` 更多
资料:
Gm}ecW b*n o.eB }mxy6m , (来源:讯技光电)