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单模激光光束强度和相位数据的导入
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单模激光光束强度和相位数据的导入
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楼主
发表于: 2021-09-16
案例524(1.0)
vm7ag 7@O
作者:Hagen Schweitzer(LightTrans
VirtualLab
UG)
z(u,$vZ_
要求:VirtualLab™ 5.0-基本工具箱
r~G amjS
证书:CC-BY-SA 3.0
~z(0XKq0d
<=Saf.
I Z|EPzS
1. 建模任务
:
!"ir}Y%
1) 本例演示了单模
激光
强度和相位数据的导入。
0#NbAMt
2) 相干激光
光束
由电场x方向和y方向的振幅和相位分布确定。
#iQF)x| D
3) 光的强度可以通过光束轮廓和
偏振
滤光器测得,其振幅是近轴光强度的平方根。
V|TD+7.`QB
4) 相位可以通过如
干涉
仪这样的
仪器
进行测量。
S5:&_&R8[
5) 可以导入ASCII和bitmap(位图)
文件
。
Nt;1&dwUb
6) 通常必须导入四种数据文件。
P:WxhO/
7) 假如激光是全局偏振的,只需要两种数据文件和琼斯向量。
RG=i74a
8) 振幅和相位数据是分开导入的。
$o.;}
9) 导入的数据必须能结合成一个复振幅场。
)gD2wk(
[Op^l%BC
2. 导入ASCII码数据
2*< PmKI
G?, "AA;
2r!- zEV
1) ASCII文件可以包含一个标题。
*+k yuY J
2) 在导入数据的时候,必须跳过标题。
@ M4m!;rM
3) 在标题下面,ASCII文件必须包含一个2维的表格。
+^jm_+
4) 数列必须用字符或者tab键隔开。
CED[\n
5) 行必须使用回车键。
"sIww
1) 通过文件>导入(File>Import)选项导入强度和相位数据
^oYRBEIJH
2) 从ASCII文件中导入强度数据:Sc524_Import_of_Laser_Data_1.txt
/x)i}M)
导入的强度数据图
(5A8# 7a
K,6{c^qf
1) 导入后需要调整数组大小和取样距离。
3ZbqZ"rE
2) 选择导入场的数据视图(Data View)。
ArjRoXDE
3) 选择属性浏览器数据(Property Browser Data)页面。
a*t @k*d_
4) 根据需要改变数组尺寸(Array Size)或者取样间距(Sampling Distance)。
/bn$@Cy@
F vTswM>
cNikLd~?A
1) 从ASCII文件中导入相位数据:Sc524_Import_of_Laser_Data_1.txt
%QQ 2u$
2) 导入后设置数组大小和采样距离。
E#3tkFF0Z[
Q3Z?Z;2aR
导入的相位数据图
yeMe2Zx
c^cr_i
>K&chg@Hv
3. 局部偏振激光的导入
fq4uiFi<
1) 全偏振光:
I5Ty@J#
导入两个文件(强度和相位),并在属性浏览器(Property Browser)中调整琼斯向量(Jones Vector)。
:0ltq><?
2) 部分偏振光:
4cqf=
- 导入每个场分量的振幅和相位。
&EYoviFp
- 场分量的振幅和相应相位相乘。
|3~]XN-
- 在属性浏览器(Property Browser),将每个场分量的琼斯向量(Jones Vector)调整成(1,0)或者(0,1)。
+]( #!}oH
- 通过:Manipulation>Array-Array Operation> Last + Current增加两个场分量。
E^gN]Z"O
&*E! %57
4. 位图(Bitmap)
图像
数据的导入
$BT[fJ'k
>$yA ,N
1) 单色(Monochromatic)模式可以导入色阶图片,色阶具有两到三种基色且颜色之间具有一个线性比例。
db=S*LUbl
2) RGB伪色(False Color)模式可以导入RGB图片,并转换成具有三个
波长
的谐波场集。
Q/]o'_[vW
3) RGB真色(Real Color)模式与上述的基本相同,但色彩空间的转换有助于避免颜色的失真
'r(g5H1}gi
4) 接下来主要使用单色(Monochromatic)模式。
"LH!Trl@k
R^=v&c{@
a\~118 !
1) 位图(bitmap)导入支持 .bmp、.jpg、.png文件。
)#1!%aQ
2) 位图(bitmap)图像包含颜色信息。需要将颜色代码换算成强度/相位值。
BJ\81 R
3) 转换需要定义色阶(建议使用灰阶)以及强度/相位值对应的开始和末尾色阶颜色的最大和最小值。
`>b,'u6F
4) 通过位图(bitmap)文件导入强度:Sc524_Import_of_Laser_Data_3.bmp
b#"&]s-
Vr d16s
@y'ZM
1) 必须完成强度和相位数据的导入。
DF>tQ
2) 通过位图(bitmap)文件导入相位值:Sc524_Import_of_Laser_Data_4.bmp。
_"OE}$C
I<XYLe[_S
5. 局部偏振激光光束的导入
/2hRLyeAZ
1) 位图(bitmap)数据的导入可通过x场分量和y场分量完成。
^16zZ*
2) 需将场分量的相关振幅和相位数据进行相乘运算。
ycwkF$7
3) 增加场分量。
:>o0zG[;f
FA;-D5=
,%BDBZ
6. 强度和相位数据的导入
k.jBu
1) 根据可用的数据格式,位图(bitmap)数据和ASCII码数据可以结合导入(例如,通过ASCII文件导入强度信息,通过位图(bitmap)文件导入相位信息)。
2`%a[t@M.
2) 因为其具有较高的精确度,优先考虑ASCII文件。位图(bitmap)色阶限制在8位,导致其具有数值误差
=9`UcTSi6p
i~AReJxt7
0*9xau{(
7. 结论
[Y?Y@x"MZ
1) VirtualLabTM可以通过ASCII和位图(bitmap)文件导入强度和相位数据。
?FUK_]
2) ASCII和位图(bitmap)文件可以用来存储和导入单模激光的测量数据。
@|sBnerE
3) 可以导入局域偏振和全局偏振单模激光。
;<