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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 @ba5iIt  
    b<qv /t)$  
    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。 (u-i{<   
    B&_62`  
    6>)]7(B<d  
    %b2.JGBqJ  
    1. 如何查找可编程光源:目录 y@J]busU  
    _JA.~edqM  
    ;8;nY6Ie  
    Xd>4n7nb$`  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 8w~I(2S:#  
    -<a~kVv  
    OC9_EP\"  
    3. 编写代码 b#R3=TQS8  
    'MPt K  
    zv!%u=49  
       3@?#4]D{'  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 V< 0gD?Kx  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ]v@#3,BV  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 db:b%1hk:  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 bV&/)eqv  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) XRKL;|cd  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 _L(6F T J  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 JJq= {;  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 7_d gQI3y  
    I 6a{'c(P  
    4. 输出 'O8"M  
    T.GY  
    ||cG/I&,  
    ]]Ypi=<'  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 @$gvV]dA  
     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)。 rv1kIc5Za<  
     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。 RO=[Rr!   
     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。 X3#|9  
    RtGETiA\b  
    5. 采样 Cq?l>  
    uO>$,s  
    4\x'$G  
    kdman nM  
    !m^;Apuy  
     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。 uJA8PfbD  
     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。 PQ<""_S||  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 ez&v"J  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 wo$9$~(  
    DbP!wU lqR  
    编程一个高斯光束 9xyj,;P>  
    v#@"Evh7  
    1. 高斯光束 >B U 0B  
    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: D5Wo e&g,  
    "n," >  
    S=~[6;G  
    W~aVwO'(  
    2. 如何查找可编程光源:目录 n'9Wl'  
    *r@7:a5  
    t,M _  
    $[T^ S  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 YD H!N l  
    LdwWB `L  
    I;<0v@  
    4. 可编程光源:全局参数 -;20|US)u  
    /17Qhex  
    g(B&A P_e  
    bGOOC?[UX  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 f_Ma~'3   
     在此处,添加和编辑两个全局参数: >!848J  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 X0Zqx1  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 JFH3)Q  
    C]414Ibi  
    5. 可编程光源:代码段帮助 pYf57u  
    \@;$xdA$  
    o}$uP5M8q  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 cWjb149@)  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 mivb}cKM  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    ,% "!8T  
    6D|[3rXr  
    i0Ejo;dB  
    p[R4!if2  
    6. 可编程光源:编写代码 ?lq  
    5;'(^z-bL  
    >RJjm&M  
    eyW8?:  
    ,1/O2aQ%\0  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 c?5?TJpm  
    TOapq9B]  
    )U12Rshl  
    B@cC'F#G  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 L$L/5/  
    mi[t1cN)=  
    r$[`A_  
    ( jACLo  
    9. 测试代码! L~oy|K67  
    88Nx/:#Y*  
    F m?j-'  
    Hlhd6be  
    10. 文件和技术信息 Ft E5H  
    '0-YFx'U0V  
    i<0_sxfUD  
    u9nJ;:  
    O22Q g  
    QQ:2987619807 :FTx#cZ  
     
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