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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
    nbM7 >tnsk  
    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。 *iW$>Yjb  
    GP,xGZZ  
    9'S~zG%{  
    },'Ij; %%Q  
    1. 如何查找可编程光源:目录 i@|.1dWh  
    A_\ZY0Xt  
    c$w}h[  
         -ip fGb  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 <1EmQ)B   
    O&c~7tM%  
    6"UL+$k  
    3. 编写代码 B%e#u.'6  
    :.,3Zw{l  
    ;n-IpR#|  
       av*M #  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 }{(|^s=  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 9&t!U+  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 .Iret :  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 UIl^s8/  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) 8*V8B=q}K  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 >5|;8v-r  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 VSI.c`=,  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 1q[vNP=g&  
    .$,.w__m ~  
    4. 输出 9ywPWT[^  
    cLD-,v;c  
    9u\&kQxqD  
    =>7\s}QZ  
     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。 XS'0fq a  
     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)。 .C2.j[>  
     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。 +yYv"J  
     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。 h""a#n)q}`  
    K)`\u7Bu  
    5. 采样 &$ ?i  
    Y_) aoRjB  
    ?+bDFM}  
    pSq3\#Twr  
    CbA2?(1o1  
     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。 sO!YM5v8  
     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。 32f lOi:  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 @zJhJ'~ Sl  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 EPz$`#Sh"  
    t*? CD.S  
    编程一个高斯光束 Yz?1]<X  
     uT}Jw  
    1. 高斯光束 #6tb{ws3  
        当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: ~la=rh3  
    E&/D%}Wl  
    cJ%u&2J_  
    1MV\ ^l_  
    2. 如何查找可编程光源:目录 kd9GHN;7  
    "$Wi SR  
    jaAv_=93f  
    jG3}V3|.  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 R; X8%'   
     +McKyEa  
    I [J0r  
    4. 可编程光源:全局参数 %^l77 :O  
    "Q~6cH[#  
    Hy<4q^3$G  
    TA}z3!-y*  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 N.q4Ar[x#p  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: N[j7^q7Xt  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Qr;es,f  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 >NN|vj  
    >?,arER  
    5. 可编程光源:代码段帮助 Dk|<&uVV  
    `he{"0U~S  
    YZCPS6PuE  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 [FKmZzEy  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ?S8cl7;+  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 qFV=P k  
    a$MMp=p  
    &50Kn[  
    C"/]X  
    6. 可编程光源:编写代码 j=)%~@  
    kNW&rg  
    Uq/(xh,t5  
         l%"eQ   
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 /n7F]Ok'*  
    #3$U&|`  
    c7IgndVAV  
    #UC4l]Ru A  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 q+32|k>)  
    Ifu$p]~z$  
    Vzz0)`*hQ  
    -o F#a 8  
    9. 测试代码! ~?aq=T  
    +*g[hRw[  
     
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