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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 /w5*R5B{  
    ~ @xPoD&  
    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。 >,3uu}s  
    `Z5dRLrd  
    Gs3V]qbEP  
    l*&N<Yu  
    1. 如何查找可编程光源:目录 Mz2TwU_  
    \ ya@9OA  
    rQ]JM  
    vGh>1U:  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 g\.$4N  
    ku]?"{Xx  
    `\\s%}vZ*T  
    3. 编写代码 *xsBFCRU  
    "P(obk  
    y'4Qt.1ukN  
       )qbkKCq/FB  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 N AY3.e  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 \'Et)uD*  
     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 U1) Zh-aR  
     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。 3Z*o5@RI  
     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) T9Juq6|  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 sHk>ek]2I  
     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)。 "H`Be  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 rg>2tgA  
    ! {G0'   
    4. 输出 Rb:<?&7ZzN  
    m<>BxX  
    ,z/aT6M?H  
    KHHYk>FR  
     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。 `=#jWZ.8m  
     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)。 $'Mf$h  
     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。 Q35\wQ#  
     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。 ^ `Ozw^~  
    ^&1O:G*"  
    5. 采样 z_ycH%p  
    \2a;z<(  
    `}=R  
    2m yxwA5  
    bm7$DKp#  
     代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 +Q_Gm3^  
     用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 q C|re!K  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 T +4!g|Y  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Vgm{=$  
    4Y/!V[  
    编程一个高斯光束 O 1X !  
    :3Jh f$  
    1. 高斯光束 SO&;]YO  
    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: D 7E^;W)H  
    !c`1~a!  
    5Np.&  
    lJ,s}l7  
    2. 如何查找可编程光源:目录 wb9zJAsc  
    J/*[wj  
    ,?f(~<Aj  
    ^b.J z}  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 8UZE C-K  
    1|89-Ii]  
    - |'wDf?H  
    4. 可编程光源:全局参数 pVY.&XBZ$  
    $7*Ml)H!9  
    *]=)mM#  
    ,5*4%*n\  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 dA~6{*)  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: ,O+7nByi[V  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ro{MD s  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 /P%:u0fX,  
    U|QDV16f  
    5. 可编程光源:代码段帮助 G~Sfpf  
    l]Sui_+ZU  
    Ww~0k!8,t  
     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。 }ie]7N6;  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 %Z? o]  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    $9~1s/('  
    Y(f-e,  
    bW]+Og  
    ]lY9[~ v  
    6. 可编程光源:编写代码 5dk,!Cjg  
    ){:aGGtko  
    p3o?_ !Z  
    ||=Duk  
    kR ]SxG9  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 O~el2   
    F?kVW[h?q  
    %"zJsYQ!  
    [ UJj*n  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 (/U1J  
    h'p0V@!N  
    j+hoj2(  
    E6k&r}  
    9. 测试代码! P}`1#$  
    ]w>fnew  
    Rjl__90  
    'wrpW#  
    10. 文件和技术信息 ~*Qpv&y)  
    59J9V3na  
    hJsC \C,^  
    /g''-yT7#  
    Zd ,=  
    QQ:2987619807 {2^ @jD  
     
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