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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
    hZ|z|!g0  
    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。 /ixp&Z|7  
    "BM#4  
    /!0={G  
     on4HKeO  
    1. 如何查找可编程光源:目录 |Tv#4st  
    ld[I}88$  
    y'3rNa]G1  
         lov!o: dJ  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 #$.;'#u'so  
    xB@ T|EP  
    ?e%ZOI  
    3. 编写代码 l|u>Tb|V  
    })'B<vq  
    V.U| #n5  
       % aP!hy  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ?al'F  q  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。  4j*  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 1a/++4O.|  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 QFA8N  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) v_yw@  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 %U/(|wodd  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 49eD1h3'X[  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。  \__i  
    {4l8}w  
    4. 输出 +V2F#fI/  
    A@`}c,G  
    VMZMG$C  
    B.=FSow  
     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。 oe^I  
     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)。 ,Co|-DYf}  
     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。 )Om*@;r(  
     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。 d z|or9&  
    W"scV@HKu  
    5. 采样 Zj(AJ*r  
    b 1c y$I  
    ?4YGT  
    ;[ZEDF5H  
    @@f"%2ZR[  
     代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 {FI&^39 F$  
     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。 `>o{P/HN  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 KR} ?H#%  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 KS+'|q<?w  
    U4'#T%*  
    编程一个高斯光束 poE0{HOU  
    b1I]>\  
    1. 高斯光束 XPc^Tq  
        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: l]5K N  
    8\^R~K`sY  
    x>K Or,f  
    ROI7eU  
    2. 如何查找可编程光源:目录 2DA]i5  
    t 9lPb_70  
    }RF(CwZr(  
    \  #F  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 hgG9m[?K  
     ^^sE:  
    G[PtkPSJ  
    4. 可编程光源:全局参数 @?sRj&w  
    4> K42m  
    b=C*W,Q_#  
    ZvM(Q=^  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ^e,.  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: B`)BZ,#p  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 bIDj[-CDG  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 (XTG8W sN  
    tAd%#:K  
    5. 可编程光源:代码段帮助 LVM%"sd?  
    dlh)gp;  
    5Pc;5 o0C  
     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。 XT%nbh&y  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Z?q] bSIT  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 :LQYo'@yB  
    QT5TE: D  
    #lo6c;*m5  
    =ZznFVJ`={  
    6. 可编程光源:编写代码 e*kpdS~U&  
    5DU6rks%  
    eS^7A}*wd-  
         d'gfQlDny  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 yWc$>ne[L  
    >h9I M$2  
    Tk[ $5u*,  
    oSKXt}sh  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 p<FzJ   
    *KF#'wi  
    oCv.Ln1;Z  
    x8B}ZIbT9  
    9. 测试代码! r|8d 4  
    B"w?;EeV.  
     
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