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    [分享]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: 2021-05-20
    摘要 XU#nqvS`.  
    UVD::  
    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。 HG%H@uK  
    ;,h*s, i  
    5B<G;if,  
    db!2nImNu\  
    1. 如何查找可编程光源:目录 Q nqU!6k@  
    #dGg !D  
    r4xq%hy  
    AOaf,ZF 8  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 nA]dQ+5sT  
    Y e}y_W  
    EN%Xs578  
    3. 编写代码 []Z| *+=Q  
    [vaG{4m  
    *X;g Y  
       ;61m  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 t747SZWgB  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 4[!&L:tR  
     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 /j' We-C  
     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。 8[FC  
     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) MQ>vHapr  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 !+M H?A  
     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)。 K(plzQ3  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 NG_O I*|~  
    ANCgch\  
    4. 输出 ' U)~|(\i  
    8}Y( @ %4  
    nu$LWC-  
    rDYq]`  
     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。 y( MF_'l  
     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)。 ^D B0C  
     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。 =I/J !}.  
     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。 DoPm{055J  
    F,O+axO ja  
    5. 采样 yHt63z8'  
    'EREut,>'  
    (>0d+ KT  
    ZrA\a#z"<  
    y::;e#.  
     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。 SQ5*?u\  
     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。 (7ew&u\Li  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 ~ilbW|s?=k  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 oqDW}>.  
    -"a+<(Y  
    编程一个高斯光束 ~.x!st}  
    nfDPM\FFD  
    1. 高斯光束 :M3l#`4Q  
    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: 8d)F#  
    rP`\<}a.  
    z7PPwTBa  
    V7401@F  
    2. 如何查找可编程光源:目录 X\%],"9%  
    m; ABHq#  
    Gcs+@7!b  
    #zy,x  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 RL&3 P@r  
    h'-TZXs0e1  
    T>uLqd{hH  
    4. 可编程光源:全局参数 D}"GrY 5  
    m'qMcCE  
    yJp& A  
    FxZ\)Y   
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 (`!| Uf$  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: 2qr%xK'^B  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 mG@Q}Y(  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 @ ~sp:l  
    7GP?;P  
    5. 可编程光源:代码段帮助 Ew:JpMR  
    p[uwG31IL`  
    t'Q48QAb?  
     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。 +u=xBhZ  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 r\3In-(AT  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    `a6;*r y  
    /BIPLDN6  
    y~luuV;uj  
    v;$^1I  
    6. 可编程光源:编写代码 gN]`$==c[  
    ev?>Nq+Z  
    P! O#"(r2]  
    r\Nn WS J  
    2d>PN^x  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 W.67, 0m$  
    sJ?kp^!g  
    1Xs! ew)>  
    lT:<ZQyjT  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 'QV 4 =h`  
    <K0lS;@K  
    wM&G-~9ujk  
    isd[l-wAmf  
    9. 测试代码! $o@?D^  
    Rp<Xu6r  
    X! ]~]%K$y  
    b R6bS7$  
    10. 文件和技术信息 9]YmP8  
    m:41zoV  
    {Y@[hoHtF  
    16+@#d%#p  
    4YCGh  
    QQ:2987619807 VC+\RB#:-  
     
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