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    [技术]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: 2023-01-19
    b,(<74!#8  
    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。 d%p{l)Hd  
    Qv8 =CnuOT  
    W&&C[@Jd3  
    T~?&hZ>  
    1. 如何查找可编程光源:目录 &u (pBr8B  
    y+Bxe )6^V  
    g12.4+  
         @?t+O'&  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 tS,AS,vy]  
    1IK*j +%  
    N4WX}  
    3. 编写代码 *I k/Vu%;  
    ]2iEi`"[  
    r8o^8.  
       =^)$my\C:  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 SkU9iW(k  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 \e%%ik,<  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 0P;LH3sx  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 w+XwPpM0.n  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) jRW@$ <mG  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 "`* >co6r  
     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)。 m;>:mwU  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 * C*aH6*  
    DJ!pZUO{  
    4. 输出 7<X!Xok  
    2=naPTP(  
    >.hDt9@4  
    FbW$H]C$  
     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。 Xp fw2;`U'  
     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)。 TA~ZN^xI  
     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。 <J.q[fd1*  
     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。 FrV8_[  
    y%<CkgZS  
    5. 采样 Z55C4F5v  
    [4;G^{ bX  
    p>W@h*[6w  
    x,GLGGi}_x  
    m'uFj !  
     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。 [?2,(X0yh1  
     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。 O5*3 qJp  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 q/qig5Ou  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 gy"<[N .?c  
    hsYv=Tw3C  
    编程一个高斯光束 ##OCfCW  
    q&LCMnv"P  
    1. 高斯光束 .k|\xR  
        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: BUyKiMW49  
    J.c yb  
    +HG*T[%/  
    }|Bs|$q  
    2. 如何查找可编程光源:目录 F|8;Swb5  
    n`T4P$pt  
    ?^`fPH=  
    -_Kw3x  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 S[N9/2  
    Epm8S}6K  
    !mUO/6Q hq  
    4. 可编程光源:全局参数 y43ha  
    4Ofkagg  
    vD(:?M  
    8U!$()^?  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 '@HCwEuz  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: pv"s!q&  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Sar1NkD#  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 >G As&\4hs  
    o1uM(  
    5. 可编程光源:代码段帮助 s3 VD6xi7  
    @\W-=YKLg  
    D/hq~- g  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 `O0y8  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 QH?sx k2  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 x1Z*R+|>2  
    aDu[iaZ  
    "CZv5)  
    )g KC}_h=  
    6. 可编程光源:编写代码 1pjx8*!B  
    _z9~\N/@[  
    S27s Rxfr  
         =J'Q%qN<Zd  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 Zx7aae_{  
    > }kZXeR|  
    6Xbf3So  
    ,T;D33XV  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 dXsD%sG @  
    L$y~\1-  
    _CBMU'V  
    ;^|):x+O  
    9. 测试代码! oe!4ng[  
    7OS i2  
     
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