摘要
YHom9&A BNE:,I*& 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。
klAlS% G)[gLD{g? o:ow"cOEf 1. 如何查找可编程光源:目录
F7jkl4 D:j5/ * >gL&a#<S /~WBqcl 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 PPV T2;9 Wd!Z`,R ^
op0"
#B 3. 编写代码
Q~ Ad{yC )K]p^lO q1L>nvE k)D5>T 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
V*O[8s%5v Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
#W/Ch"Kv 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
+RM!j9Rq 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。
9eHqOmz 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)
.p=J_%K}0x x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
2^`k6V! 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)。
ndDF(qHr 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
^CQp5k p] u@:[ dbJ 4. 输出
>)NS U eB9&HD: t+F_/_"B ;AVIt!(L~V 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。
vJi<PQ6 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)。
j~.tyxOq# 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。
-&1P2m/46 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。
0/|Ax-dK l?_Fy_fBt 5. 采样
/%7&De6Xg VuTTWBx 98
NFJ ]G8"\J4 & jHE^d<=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。
AZik:C"Q 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。
~&<vAgy, 编辑采样标签以达成该采样目的。
t OJyj49^a 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
bFL2NH5 0Ba]Zo Z 编程一个高斯
光束 `ItoL7bi kd"nBb= 1. 高斯光束
Hq gg*4# 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:
NhTJB7 n,s7!z/ UEx<;P8rP 6XCFL-o- 2. 如何查找可编程光源:目录
^jRX6 hW!n"qU :Sd`4"AA Yd~J( 3. 如何查找可编程光源:光学系统
`bV&n!Y_ :t "_I }:$ot18 4. 可编程光源:全局参数
`jOk6;Z[ !"RRw&0M ;-"q;&1e
tKh 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
2v@B7r4} 在此处,添加和编辑两个全局参数:
L[nDjQn" - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
1k)pJzsc - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
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n]( )/ 5. 可编程光源:代码段帮助
u&TXN;I,p c1a$J` [7r^fD
A 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。
o-l-Z|)7 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
KkpbZ7\@ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
[S~Bt78d%r dcq18~ 1$C?+H HIE8@Rv/3 6. 可编程光源:编写代码
j6k"%QHf (.Ak* {{M/=WqC :Ru8Nm w8 UUeF 7. 可编程光源:调整采样和窗口
B@dCCKc%/ Os9EMU$ LCj3{>{/= kkb+qo 8. 可编程光源:使用你的代码段
(4ZO[Ae ae@!M r1vS~
4Z @+p(% 9. 测试代码!
M?}:N_9<J
qbS6#7D Rcw[`q3/ 4<E <sD 10. 文件和技术信息
2.MUQ;OX -}!mi V 52#6uBe <,/7:n 更多
资料:
c[ 0`8s! Piwox1T; =0PGE#d{t (来源:讯技光电)