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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 M]|tXo$?  
    t?1 b(oJ  
    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。 |Yb]@9 >vn  
    ,i RUR 8  
    *{y({J  
    O1+OE!w  
    1. 如何查找可编程光源:目录 gug9cmA/Q7  
    "t0l)P*C}  
    OTe h8h  
    t?Ku6Z'  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 ~t+T5`K  
    <=nOyT9  
    ) KvGJo)("  
    3. 编写代码 h4ozwVA  
    Q l#y7HW  
    i8w/a  
       UpTVLx^c  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 i1dE.f ;  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 R1 C}S  
     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 f/PqkHF  
     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。 Uc%kyTBm1  
     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) 1VKu3  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ~Vt?'v20@  
     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)。 8&Md=ZvK`  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ~`97?6*Ra  
    'nIKkQ" N  
    4. 输出 ~Z`Cu~7  
    *3iEO>  
    icK>|   
    'vwu^u?  
     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。 rSa=NpFxLu  
     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)。 c/lT S  
     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。 kk>z,A4 h_  
     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。 U3**x5F_  
    0fJz[;dV>n  
    5. 采样 oNhCa>)/  
    Y 'y yrn}  
    g@zhhBtQ  
    , Dab(  
    [a_'pAH  
     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。 ?zuKVi? I  
     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。 !tzk7D  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 5pU/X.lc  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Na>w~  
    ~_SRcM{  
    编程一个高斯光束 8'PK}heBU  
    <KX fh  
    1. 高斯光束 Skg}/Ek  
    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: r]0>A&,  
    RkZyqt @+  
    ~ <36vsk  
    \`0s %F:V}  
    2. 如何查找可编程光源:目录 esM r@Oc  
    ]JR2Av  
    y?V^S;}&]  
    'gtcy  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 |%oI,d=ycv  
    r=HL!XFk  
    Pcjrv:0$  
    4. 可编程光源:全局参数 R`J.vMT  
    )(9[>_+40  
    I!#WXK  
    O\SH;y,N  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 LGK&&srJs  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: | |L^yI~_d  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ]O>AD 6P  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 *xjP^y":  
    lc3N i<3v  
    5. 可编程光源:代码段帮助 Gs\D`| 3=  
    9#>nFs"H  
    $>7T s>8  
     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。 nYR#Q|  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 BRa9j:_b  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    i &%m^p  
    xI_0`@do  
    |c>.xt~  
    *07?U")  
    6. 可编程光源:编写代码 ({zWyl  
    6L;]5)#  
    &>!-67  
    +eO>> ~Z  
    (_]!}N  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 ~0h@p4  
    t,n2N13  
    hQ}_(F_H  
    )~Gn7  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 l3*GQ~m7  
    MsZx 0]  
    CG95ScrX  
    dz^b(q  
    9. 测试代码! UM`{V5NG#  
    O c.fvP^ZD  
    D2GF4%|  
    9Z }<H/q  
    10. 文件和技术信息 :T|9;2  
    6{{<+ o  
    Ex Q\qp3  
    oHr0;4Lg6  
    t\h4-dJn  
    QQ:2987619807  !^8X71W|  
     
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