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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。
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]Xcqf9k Gy36{* 1. 如何查找可编程光源:目录 ~ei\~;n\@ <\k=j{@
/kGRN@ t?^C9(;6 2. 如何查找可编程光源:光学系统 Ou IoO VNx|nP&
}?B=R#5 3. 编写代码
>So)KB Wt+aW
|RQ19m@ w5"C<5^ 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
wC@5[e$ Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
+r)'?zU 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
!pI)i*V| 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。
Xz5 aTJ& 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)
CQfrAk4mu x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
{HeIY2 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)。
\ief [ 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
=%AFn9q k))*Sg 4. 输出 $NP5Z0v7 x#"|Z&Dw0
R}4o{l6 Mn+;3qo{6 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
VAf~,T]Ww 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。
+M%i3A 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照
光谱参数选项卡的光谱叠加组成。
.:,RoK1 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。
2A@9jl s XtfO;` 5. 采样 }*l V
=tl[?6
GP ;c$pC Iw~3y{\ VY8p[` 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。
Ky`rf}cI> 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?{:HV 编辑采样标签以达成该采样目的。
|E-0P=h 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
/E(H`;DG y|b|_eE?{ 编程一个高斯光束 S4kGy}{+i W;*rSK|(Sc 1. 高斯光束
M*| y&XBe 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:
)NZ6!3[@ CtVY;eG
cH6ie?KvAo
9"R]"v3BA 2. 如何查找可编程光源:目录
5=Mm=HyI2 DHGv<
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{s|rk ^[XxE Lx 3. 如何查找可编程光源:光学系统
v,r}q1.E} 9"2.2li5$
1&c>v3 $2 4. 可编程光源:全局参数
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HyXw^ +tsj 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
EDvK9J 在此处,添加和编辑两个全局参数:
a>`\^>G4 - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
PRl\W:_t - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
c;e-[F 7 Z$0r+phQk= 5. 可编程光源:代码段帮助
*=dFTd"# wXDF7tJh noe1*2*T E 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。
^4]#Ri=U 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
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p G 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
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xBU\$ToC P]T(I/\g
Y5=~>*e 6. 可编程光源:编写代码
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*wP8)yv7 cO<]%L0 7. 可编程光源:调整采样和窗口
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y?<[g;MuT BHn`e~ 8. 可编程光源:使用你的代码段
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#NNj# .=rv,PWjZ 9. 测试代码!
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