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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
    7%C6hEP/*W  
    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。 { -*+G]  
    '_& Xemz  
    iHoQNog-!  
    Xx_ v>Jn!  
    1. 如何查找可编程光源:目录 uK6`3lCD  
    5)fEs.r0U  
    4 G`7]<  
         ]-d:wEj  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 T#'+w@Q9{9  
    Jh2eo+/%  
    KE3/sw0  
    3. 编写代码 5$o]D  
    QAYhAOS|e  
    BgLW!|T[  
       &WN#HI."]  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 mJT<  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 @/i;/$\  
     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 t(69gF\"  
     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。 H^cB ?i  
     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) OQ&?^S`8',  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 @!z9.o;  
     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)。 r|t ;#  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 1:]iV}OFqR  
    Jolr"F?  
    4. 输出 p!^.;c  
    >%jQw.  
    x ;V7D5 q  
    ]Igd<  
     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。 }HB)%C50.  
     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)。 5~Vra@iab:  
     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。 8&FnXhZg4  
     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。 rb_ cm  
    ,L ;ueAo  
    5. 采样 P?%kV  
    u/?s_OR  
    C'x?riJ/  
    7kmU/(8  
    k2Yh?OH  
     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。 ,H!E :k  
     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。 w'[lIEP 2$  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 TCAtb('D  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 t}LV[bj1u  
    s'\PU1{  
    编程一个高斯光束 ~_C[~-  
    )-$Od2u2c  
    1. 高斯光束 .{+<o  
        当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: p%) 1(R8qM  
    VfAC&3 %M  
    J@RhbsZn  
    Mx<V;GPm  
    2. 如何查找可编程光源:目录 -V@vY42  
    p9w<|ZQ]:  
    J6Uo+0S  
    dL%?k@R  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 FoY_5/  
    QixEMX4<  
    Hts.G~~8  
    4. 可编程光源:全局参数 S]3K5Z|  
    v%O KOrJ  
    b4`t, D  
    4B>N[#-0=  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 8[  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: n}?XFx!%  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ta`}}I  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 tr8a_CV  
    r\J"|{)e  
    5. 可编程光源:代码段帮助 x(J|6Ey7!n  
    s=0z%~H  
    ETk4I "  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 * SH5p  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ">='l9  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 5Vo8z8]t`  
    qN h:;`  
    YTH3t] &  
    `I|$U)'  
    6. 可编程光源:编写代码 '0QrM,B9  
    ;&B;RUUnTO  
    GSzb  
         'p3JYRT$  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 9 cU]@j}2  
    vmW > $P  
    kSJWXNC  
    +"1@ 6,M  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 P|,@En 1!  
    $#R@x.=  
    }7p`8?  
    #- S%aeB  
    9. 测试代码! gA 0:qEL\  
    UIS\t^pJD  
     
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