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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: 08-21
    摘要 ` #OSl  
    ,zhJY ?sk  
    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。 %{!R l@  
    6)qp*P$L  
    Ipe n  
    }4&/VvN  
    1. 如何查找可编程光源:目录 tIc 7:th  
    {u"8[@@./  
    A#rh@8h+  
    |A\a4f 'G  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 LlHa5]E@6  
    8w_7O> 9  
    [Wi 1|]X"G  
    3. 编写代码 aI3CNeav  
    ;f1qLI  
    ;W]\rft[  
       wM~H(=s`D  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 dtZE67KS  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 :g6n,p_#  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 aUc|V{Jp  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 8R/dA<Ww  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) w_hHfZ9E  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 Z hd#:d  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 cA)[XpQ:+W  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 nhT-Ido  
    H1/?+N}(  
    4. 输出 UAn&\8g_  
    L\%orLEmK  
    *JX;|S  
    k&/OU:7Y  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ! | #83  
     麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 :o46rBs  
     因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 oD9^ID+  
     被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 1oiRWRe  
    P 43P]M2  
    5. 采样 }}&#|)Yq  
    k(t}^50^j  
    mN |r)4{`  
    piy`zc- yu  
    *=AqM14 @  
     代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 >w+HHs/$wK  
     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。 A9BX_9}]  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 #bX9Tu0  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 8CbXMT  
    nUS| sh  
    编程一个高斯光束 #bH_Dg5I  
    .8(OT./  
    1. 高斯光束 Fqy\CMC  
    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: A@hppaP!  
    ag-f{UsTy  
    @$9'@")  
    T*g:# ^4  
    2. 如何查找可编程光源:目录 HpZ1xT  
    Zf$Np50@(  
    ~6YMD  
    br-]fE.be  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 >P6BW  
    FMA6_fju4  
    Xpe)PXb  
    4. 可编程光源:全局参数 yAL[[  
    i4Lc$20?d  
    vM:cWat  
    #$1Z  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 H0m|1 7  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: @,Gxk   
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 .p0Clr!  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 h/?l4iR*  
    7X@mSXis  
    5. 可编程光源:代码段帮助 .*m>\>Gsgw  
    *na?n2Yzt  
    <sK4#!K  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 q9Y9w(  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 [ ol9|sdu  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    T,aW8|  
    Z}$TKO*u  
    BauU{:Sh  
    F*"}aP$  
    6. 可编程光源:编写代码 okbQ<{9  
    FEVEp  
    aDO !  
    T5a*z}L5  
    4R18A=X  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 (=7Cs  
    Z#rB}  
    6DH~dL_",%  
    yKO`rtP  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 :Nofp&  
    x)(|[  
    u~A6bK*  
    y;s`P .  
    9. 测试代码! ty8v 6J#  
    dCRyOid$  
    xlQBe-Wg  
    ;q*e=[_DF  
    10. 文件和技术信息 #B4%|v;`E?  
    8- 2cRs  
    l1f\=G?tmU  
     
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