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    [推荐]如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束) [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-08-28
    摘要 #i-!:6sLA  
    C,n]9  
    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。 kuu9'Sqc'b  
    (aVs p*E  
    b5Rjn1@  
    Qc;`n ck  
    1. 如何查找可编程光源:目录 _DMj )enH"  
    P{)H7B>  
    ->n<9  
    g-pDk*|I,Q  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 =vT3SY  
    '[-gK n  
    Bjml%  
    3. 编写代码 l<PGUm:_  
    [@kzC/Jq3  
    iN*d84KTP  
       ZB:Fjq  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 -kZz,pNQ,  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 |~8\{IcZ  
     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 *0{MAm  
     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。 Z%Y=Lx  
     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) >ly= O  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 v!t*Ng  
     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)。 MFX&+c  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 }zRYT_:  
    Il2DZ5- )  
    4. 输出 *D~@xypy  
    /AJ ^wY  
    t"2WJ-1k}  
    4S  2I]d  
     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。 I m_yY  
     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)。 ijr*_=  
     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。 / Zz2=gDY  
     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。 9XT6Gf56  
    *{Wh- bc  
    5. 采样 vnk"0d.  
    N TXT0:  
    ;PaB5TT(  
    6TfL|W<  
    ~Az20RrK)  
     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。 6]T02;b>/,  
     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。 EM vV  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 A&$!s)8z  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 `C=!8q  
    aC]~   
    编程一个高斯光束 <$UMMA  
    .{7?Y;_(  
    1. 高斯光束 }w8h^(+B  
    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: j0 =`Jf  
    (oq(-Wv  
    )K@ 20Q+0K  
    X-Xf6&Uz  
    2. 如何查找可编程光源:目录 ~lCG37  
    5PKv@Mk  
    }-zx4<4BH  
    yu#Jw  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 *Ei~2O}  
    Q;m .m2  
    TQ=\l*R(A  
    4. 可编程光源:全局参数 l:+tl/  
    FX}<F0([?  
    F`Q,pBl1p6  
    H.Jcp|k[;  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ^%go\ C ;  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: =:~~RqHl  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 .a=M@; p  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 b\=0[kBQw  
    Ug_zyfr  
    5. 可编程光源:代码段帮助 .vG6\U7  
    +]uy  
    8"oS1W  
     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。 .4_ ~ku  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 4yRT!k}o  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    r2""p  
    uAVV4)  
    ((.PPOdJV  
    LYWQqxB  
    6. 可编程光源:编写代码 ~JC``&6E=}  
    gP/]05$e  
    (5km]`7z  
    {y<_S]0  
    Yo7ctwzdH;  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 f$2lq4P{  
    ),M8W15  
    H[-zQ#I9  
    Jb ;el*,K  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 #7Qn\C2  
    $9W9*WQL  
    *:\QD 8^  
    ?_HTOOa  
    9. 测试代码! D#(A?oN  
    } k5pfz  
    %#7M~RB[  
    5fVdtJk7  
    10. 文件和技术信息 N66jFRA;x  
    v+Mt/8  
    +pf 7  
    0Fbq/63  
    ?\c*DNM'  
    QQ:2987619807 $#KSvo{otI  
     
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