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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。
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3w'tH4C[Y GTd,n= 1. 如何查找可编程光源:目录 K|,
.C[ bH~dJFj/
ms]sD3z/W+ ]a`$LW} 2. 如何查找可编程光源:光学系统 4pvMd %ET+iIhK
>[#f\bG> 3. 编写代码 z0 3K=aZ })%{AfDRF
]f_p8?j" yWSGi#)1 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
@yYkti;4- Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
W=?<<dVYD RefractiveIndex 读取嵌入
材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义
a7opCmL Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。
C U0YIL Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)
L4W5EO$ x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
hZb_P\1X 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)。
Le^ n +5x 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
L/K(dkx 8s@3hXD& 4. 输出 PKz':_| ccxNbU
;uGv:$([g /;$[E 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。
}GM'.yutX 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)。
]SEZaT 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。
#'`{Qv0,
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。
u ga_T HzsdHH(J 5. 采样 [-w%/D%@
%]i15;{X
h";L c71y'hnT "[N!m1i:{ 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。
{!`6zBsP 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。
x+]" 编辑采样标签以达成该采样目的。
2~V*5~fb 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
Fr-SvsNFB uY*L,j^) 编程一个高斯光束 U<XG{<2 zt%Mx>V@ 1. 高斯光束
>\8+:oS^ 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:
LzL
So"n 8P`"M#fI
*
y,v}- !,PWb3S 2. 如何查找可编程光源:目录
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\=o- b.938#3, 3. 如何查找可编程光源:光学系统
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O6Y0XL 4. 可编程光源:全局参数
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h+,@G,|D !R$`+wZ62 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
F0#
'WfM# 在此处,添加和编辑两个全局参数:
w-jVC^C] - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
~LC-[&$ - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
Ys7]B9/1O ?7A>+EY 5. 可编程光源:代码段帮助
Qb%J8juRf ,x $,l a'T;x`b8U, 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。
dN6?c'iN?2 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
wC*X4 ' 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
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EM_d8o)`B 6. 可编程光源:编写代码
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.)3 <Q}> (m$Y<{)2 7. 可编程光源:调整采样和窗口
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\<K5ZIWV "M0z(NkH 8. 可编程光源:使用你的代码段
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n+p }\msH u&e~1?R 9. 测试代码!
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