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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 e!6eZ)l  
    o.v2z~V  
    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。 q5!0\o:  
    Tu==49  
    q{/*n]K  
    EVWA\RO'\  
    1. 如何查找可编程光源:目录 fTTm$,f5N  
    !TGr.R  
    {798=pC<.  
    4yhcK&  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 jn~!V!+ +  
    Xp#~N_S$  
    [ ynuj3G V  
    3. 编写代码 >)4.$#H  
    K@HLIuz4t  
    Ln:lC( '  
       STw oYn  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 %,XI]+d  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 L+7*NaPY*  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 M' YJ"  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 >cTjA):  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) D6Dn&/>Zp  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ekrBNDs9  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 xwi!:PAf,o  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 pVY4q0@  
    3XnE y +  
    4. 输出 (VEp~BW@-R  
    7O"hiDQ  
    ZxI]I1)  
    2av*o~|J*:  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 w\p9J0  
     麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 hw*1gm  
     因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 (N7O+3+G  
     被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 5 1"8Py  
    _Cj(fFL  
    5. 采样 4Q$!c{Y r  
    loLKm]yV  
    x+K gc[r  
    .ByU  
    O hi D  
     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。 ^zHRSO  
     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。 2?*||c==*  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 BK*z 4m  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 wz h.$?~  
    72u db^  
    编程一个高斯光束 p+vh[+yp  
    U[bgu#P;  
    1. 高斯光束 8sH50jeP  
    当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: j!7Qw 8  
    [#>{4qY2  
    >GmN~"iJ  
    tGC2 ^a#~  
    2. 如何查找可编程光源:目录 =E!x~S;N  
    g9`[Y~  
    lAz2%s{6  
    B2Qp}  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 6W$rY] h!  
    :SK<2<8h  
    _!%M%  
    4. 可编程光源:全局参数 0`6),R'x  
    + LS3T^  
    yZ5 x8 8>  
    o_(0  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 V8tghw  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: ?d~]Wd!z  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 4QO/ff[ o  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 16?C@` S>  
    5y040 N-  
    5. 可编程光源:代码段帮助 Fh^ox"3c  
    }I]W'<jY  
    =!<^^6LZ  
     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。 :6zC4Sr^  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 1 #q^uqO0  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    F;-90w  
    w2C&%Xk  
    X>{p}vtvf>  
    qF'~F`6  
    6. 可编程光源:编写代码 0 7\02f  
    |/*pT1(&  
    Tt%}4{"  
    x2@,9OUx  
    nc&Jmo7  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 -~\f2'Q  
    Q-(Dk?z{  
    E23w *']  
    q1w|'V  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 A4 5m)wQ  
    #52NsVaT@  
    Za0gs @$  
    M%|f+u&  
    9. 测试代码! rd" &QB{  
    /BT1oWi1y  
    z&>|*C.Y  
    _YLUS$Zw  
    10. 文件和技术信息 k2.G%]j  
    r@yD8D \  
    9x[ U$B  
    xDUaHE1co  
    PtqGX=u  
    QQ:2987619807 B4^`Sw  
     
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