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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
    r!PpUwod  
    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。 <h-vjz  
    ` Ag{)  
    7!WA)@6  
    2-N 'ya  
    1. 如何查找可编程光源:目录 )3Z ^h<"j  
    (QoI<j""  
    &-d&t` `  
         E_e6^Sk5B(  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 ?L&'- e@  
    )G^ KDj"  
    UcOk3{(z$q  
    3. 编写代码 L>y J  
    aI^/X {d  
    {8)zg<rL+M  
       }XO K,Hw  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Ez|oN,  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 d)4 m6  
     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 2EZb )&Q  
     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。 - K9c@?  
     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) Oy U  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 3 @ak<9&  
     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)。 (q+)'H%iK  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 n8*;lK8  
    u/cg|]x&T  
    4. 输出 =  C4  
    <:SZAAoIV  
    -gSUjP  
    C{gyj}5  
     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。 I!e})Y  
     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)。 qlL`jWJ  
     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。 MrZh09y  
     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。 A C>`'Gx  
    1 $/%m_t  
    5. 采样 8!Vl   
    &?mD$Eo  
    28 8XF9B^  
    oD<kMK  
    QUu}Xg:  
     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。 sCR67/  
     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。 )+:EJH~  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 M$Zcn#A  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 +L7n<U3  
    { ^cV lC_  
    编程一个高斯光束 >-H {Z{VDd  
    S H!  
    1. 高斯光束 0NS<?p~_S  
        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: ?OkWe<:4  
    0q&<bV:D  
    .zi_[  
    ^J$2?!~  
    2. 如何查找可编程光源:目录 DRcNdO/1E  
    N<~t3/Nm  
    e" St_z(  
    C?lcGt!H  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 z^'gx@YD*v  
    Z'"tB/=W  
    !\7!3$w'8,  
    4. 可编程光源:全局参数 : Zlwp6  
    "wNJ  
    3j\1S1  
    wK?vPS  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 r>o63Q:  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: 3B84^>U<  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 HMSO=)@+  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 6}d.5^7lr  
    0cj>mj1M  
    5. 可编程光源:代码段帮助 R%?9z 8-  
    Xu%'Z".>:  
    59h)-^!  
     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。 ML|FQ  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 %J+E/  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 E=nIRG|g  
    jYk&/@`Ly  
    4 o Fel.o  
    o]4*|ARPs  
    6. 可编程光源:编写代码 5>[u `  
    Ff)8Q.m  
    [ CQ+p!QZ  
         'Gj3:-xqL  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 MN\HDKN  
    x(1:s|Uyp{  
    ~E17L]ete  
    -XB/lnG  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 fdFo#P  
    VK m&iidU  
    ;ub;l h3  
    Z?h~{Mg  
    9. 测试代码! Q'=x|K#xj  
    b,7k)ND1F  
     
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