摘要
)H>?K0I Dr)jB*yK 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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#V 1. 如何查找可编程光源:目录
FVxORQI .k-t5d x[y}{T G=F _{z\} 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 9SBTeJ$RZ %a?\y_a=b jL7r1pu5 3. 编写代码
=fy\W=c RW<10: ~dC.," 2 :4o`o 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
:Xs4 C%H; Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
AQ?;UDqU RefractiveIndex 读取嵌入
材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义
m1e Sn |)7 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。
o-o -'0l Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)
5\EnD,y x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
*10qP?0H 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。
#~m8zG 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
!|l7b2NEz- I+F>^4_d 4. 输出
kLF~^/ 2^=8~I!n& )MF 4b][ id9 XwWV 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
\:g\?[ 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。
01&@8z'E 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照
光谱参数选项卡的光谱叠加组成。
yEos$/*u-N 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。
jz~#K;3=, Ai"MJ6) 5. 采样
;.Ld6JRunw tLU@&NY` Eyz.^)r ff7#LeB9 TNckyP75u 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。
gnkeJ}K 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。
{ P,hH~! 编辑采样标签以达成该采样目的。
ACy}w?D< 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
"TP~TjXfq bIlNA )g 编程一个高斯
光束 4x<H=CJC [W*M#00_&4 1. 高斯光束
0y t36Du 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:
X- X`Z`o 5JEOLPS 2
6DX4 en/ h`h]h 2. 如何查找可编程光源:目录
4x}U+1B Lq$ig8V:O7 f _$hK9I |h%HUau 3. 如何查找可编程光源:光学系统
7_P33l8y
# S/n3 3~7!=s\v 4. 可编程光源:全局参数
:iLRCK3C "G~!J\ Tr s2M+r) /qJC p![X 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
.p.(
\5Fo 在此处,添加和编辑两个全局参数:
2 S~( P - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
V?'p E - 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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x`FTy&g 5. 可编程光源:代码段帮助
+Adk1N8 iqdU?&.; W!R0:- 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。
@"BhKUoV$K 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
3!\h'5{ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
N*hV/"joZ z?Ok'LX 71 %$&6 l*OR{!3H$ 6. 可编程光源:编写代码
RD"-(T 9od*N$ Xp9I3nd| |U;O HS :hs~;vn) 7. 可编程光源:调整采样和窗口
OJ"./*H B
@QWr; ^+CWo@. >qOG^{&x 8. 可编程光源:使用你的代码段
Axns eUZk|be vpf.0!zh \?R#ZxP@ 9. 测试代码!
1++g@8 7I'C'.6iM Q.$Rhjb o+}k$i!6 10. 文件和技术信息
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% 更多
资料:
ha$1vi}b d,^ZH wEM=Tr/h (来源:讯技光电)