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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 845 W>B  
    5IW8=$k~.)  
    光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 -ynBi;nH  
    %}q .cV  
    f1mHN7hxW  
    740B\pc0  
    1. 如何查找可编程光源:目录 {Oj7  
    d?A}qA[(  
    uWjN2#&,  
    o#>a 5  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 fkjeR B  
    =O!|IAe#  
    xRum*}|4  
    3. 编写代码 BOvF)4`  
    V1B(|P  
    vE%s, E,  
       -/ +#5.`1  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ]f8L:=c  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 E{4 e<%Y,  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 VO=!8Yx[  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 b9~A-Z  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) F";.6%;AC  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 f'X9HU{Cz  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 h7]EB!D\A  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 %'bJ:  
    `&!k!FZY*  
    4. 输出 C&+6>L@  
    qmglb:"  
    0K `[,$Y  
    nv0#~UgE#a  
     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。 " .4,."  
     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)。 Apj;  
     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。 +bA%  
     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。 j.m(ltGh  
    aJhxc<"e  
    5. 采样 <YB9Ac~}z  
    ?Q0I'RC  
    8|@9{  
    xb:&(6\F  
    rf.`h{!!  
     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。 +1rkq\{l  
     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。 OGOND,/R?/  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 8`=v.   
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 \?**2{9&)  
    -]srp;=i  
    编程一个高斯光束 DF_X  
    q_V0+qH  
    1. 高斯光束 O hVs#^  
    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: =>iA gp'#  
    H,QTYXi "  
    B07v^!Z>  
    AY,].Zg[  
    2. 如何查找可编程光源:目录 0hY{<^"Y  
    z//VlB  
    =Yz'D|=t  
    HCWNo  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 V5i*O3a~   
    E&`Nh5JfC  
    H[ m <RaG8  
    4. 可编程光源:全局参数 CyDV r  
    jYRP8 Yi  
    ]bZ(HC?KZr  
    a u7.4ln>Y  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 =K\r-'V  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: gw36Ec<M  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 \$sjrqKnu  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 1vzb8.  
    qIIJ4n  
    5. 可编程光源:代码段帮助 T4)fOu3]  
    zCv"]%  
    S35~Cp  
     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。 \xv;sl$f  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 e:'?*BYVg3  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    >J9oH=S6  
    M_g ?<rK  
    3ZEB  
    ZJPmR/OV_  
    6. 可编程光源:编写代码 $+p?Y)h .  
    #>lG7Ns|4  
    rf~Y6U?7  
    d.UQW yLG  
    kQ1w5mCh  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 \K`L3*cBKK  
    v6.t{6zYgY  
    I/Jb!R ~  
    -Eu6U`"(  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 H0m|1 7  
    @,Gxk   
    .p0Clr!  
    yY?b.ty  
    9. 测试代码! 0}!\$"|D  
    wO?{?+I`q  
    (hiyNMC  
    IxLhU45  
    10. 文件和技术信息 8NyJc"T<.  
    }PTV] q%  
    {|I;YDA  
    _SW3_8SuM.  
    %_!bRo  
    QQ:2987619807 UMAgA!s  
     
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