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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
    lo+A%\1  
    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。 iBa A9  
    5b*C1HS@X  
    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`$LW}  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 4pvMd  
    %ET+iIhK  
    >[#f\bG>  
    3. 编写代码 z03K=aZ  
    })%{AfDRF  
    ]f_p 8?j"  
       yWSGi#)1  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 @yYkti;4-  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 W=?<<dVYD  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 a7opCmL  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 CU0YIL  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) L4W5EO$  
     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 XWw804ir  
     !VpoZ  
     \=o-  
    b.938#3,  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 k?}Zg*  
    wL[ M:  
    O6Y0XL  
    4. 可编程光源:全局参数 b,@/!ia  
    jEwIn1  
    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 Q b%J8juRf  
    ,x$,l  
    a'T;x`b8U,  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 dN6?c'iN?2  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 wC*X4 '  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 <3 uNl  
    ~ri5zb20  
    9BB=YnKE  
    EM_d8o)`B  
    6. 可编程光源:编写代码 CJyevMf'  
    1;iUWU1@  
    .)3<Q}>  
         (m$Y<{)2  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 p<%d2@lp  
    u? EN  
    \<K5ZIWV  
    "M0z(N kH  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 K NOIZj   
    /kG_*>.Z  
    n+p }\msH  
    u&e~1?R  
    9. 测试代码! s#MPX3itK  
    }B^tL$k  
     
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