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摘要 _t,aPowX }s?3 为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。 ~I N g9| .4ww5k>
[BdRx` o.Ww.F 1. 如何查找可编程光源:目录 9q0s j+'ua=T3 M
p<r`PM2 F
]X<q uuL 2. 如何查找可编程光源:光学系统 7>im2"zm i<m)
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#3ZAMV 3. 编写代码 w)J-e gc RCa1S^.
D|U bh ] kReZch} 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 W`LG.`JW Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 c^"4l
9w 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 prM)t8SE 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。 J|jvqt9C 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) tHaHBx1P x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 +EA ")T<l 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)。 %npLgCF 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 <gX({FA 3R$R?^G 4. 输出 Xqe Qj}2kA S7j(4@
i+QVs_jW (eb65F@ P 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 &!;o[joG 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 I`xC0ZUKj 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 MZ0cZv$v!~ 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。 1LFad>` [e\IHakj 5. 采样 )Dms9: *:\[;69[
]?}pJ28 s`Z.H5V>\ Qd~7OH4Lp 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。 vp&. 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 u/f>tJN; 编辑采样标签以达成该采样目的。 u*qI$?& 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 =MJRQV67 AzzHpfv, 编程一个高斯光束 3P75:v !iHC++D 1. 高斯光束 |$\1E+ 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: NH5sV.vvc H{_D#It
Q<szH1- WJ8osWdLu 2. 如何查找可编程光源:目录 DHjfd+E=s Xsn M}
])v61B g<DXJ7o 3. 如何查找可编程光源:光学系统 <7T}b95 LB.B w
k!z.6di 4. 可编程光源:全局参数 g>7i2 uDcs2^2l
D@5h$m5 9A{D<h}yk 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 F&CvqPI 在此处,添加和编辑两个全局参数: K)1Lg?j - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Q|VBH5}1O - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 X16O9qsh Nv0a]Am 5. 可编程光源:代码段帮助 9%R"(X) fwx^?/5j r.u\qPT& 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 |
h "$ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 it>Bf; 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Ma{@b$> [".94(qs ut]&3f''
}U9dzU14 6. 可编程光源:编写代码 f]sR4mhO $t6t 6<M) SMd[*9l
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n0K+/}m ]m&Ss 7. 可编程光源:调整采样和窗口 t\2-7Ohj6 03 iy[~Y2
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6[- ^G5 fs'd 8. 可编程光源:使用你的代码段 5&A' +] "9X(.v0ze
z 36Y/{>[ ?#doH, 9. 测试代码! S,,Wb&A$ 'F*OlZ!BWy
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x sVnq|[ / 10. 文件和技术信息 Hit)mwfYE xudZ7
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