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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: 2024-08-21
    摘要 o]+z)5zC  
    :H7D~ n  
    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。 VCu{&Sh*  
    ?i)f^O  
    }E+!91't.^  
    Fgkajig  
    1. 如何查找可编程光源:目录 $$D}I*^Dt  
    Ao&\EcIOT  
    -u&6X,Oq\u  
    VGfMN|h  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 @AK n@T5  
    c;%_EN%  
    {FO;Yg'  
    3. 编写代码 O#x*iI%  
    ;KOLNi-B&  
    x9$` W  
       |>27'#JC  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 R?v>Q` Qi  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 g3Ec"_>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 /|r^W\DV&x  
     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。 BS /G("oZ[  
     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) \qR7mI/*  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 oE<`VY|  
     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)。 guX 9}  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 7q?9Tj3  
    nnCG g+l  
    4. 输出 $u7; TW6QD  
    `D>S;[~S7  
    So{x]x:f  
    m*ISa(#(,  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 >C7r:%  
     麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 @_U;9)  
     因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 H]Cy=Zi"  
     被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 n/DP>U$I&  
    ,RE\$~`w  
    5. 采样 d1T,eJ}  
    4S,`bnmB  
    7bqBk,`9  
    ]NjX?XdX<  
    wkP#Z"A0~  
     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。 ;+0t;B!V  
     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。 L/wD7/ODr  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 =2Bg9!zW>  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 F4It/  
    M>DaQ`b  
    编程一个高斯光束 Z= jr-)kK  
    >^%7@i:@U  
    1. 高斯光束 ^9^WuSq  
    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: D0gZC  
    el2bd :  
    P6!jRC"52'  
    km)zMoE{c{  
    2. 如何查找可编程光源:目录 T^:UBjK6t{  
    8*8Zc/{  
    Dpvk\t  
    0.dgoq 3u  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 LAVAFlK5  
    wm]^3q I2  
    W`K7 QWV4  
    4. 可编程光源:全局参数 #~SP)Ukp  
    ${+ @gJ+S  
    _Xnqb+  
    Xua+cVc\y  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 gfsI6/Y  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: t0z!DOODZP  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 KiI!frm1  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 K/A*<<r ~  
    $}lbT15a  
    5. 可编程光源:代码段帮助 N5*u]j  
    ~7Ts_:E-  
    C3< m7h  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 Wi[~fI8^!  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 R16'?,  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    _$= _du  
    CF+_/s#j^  
    0dhF&*h|L  
    hJwC~HG5  
    6. 可编程光源:编写代码 %FXfqF9  
    T _sTC)&a  
    .jS~By|r  
    V2$h8\a  
    @7n/Q(  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 f` :i.Sr  
     Mu2  
    D<8HZ%o  
    `VKf3&|<A  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 !,[C] Q1  
    >y.%xK  
    Yu?95qktP  
    V6t,BJjS  
    9. 测试代码! Vl_:c75"  
    fQL"O}Z  
    4AG\[f 8q  
    {Z3dF)>  
    10. 文件和技术信息 Vm(1G8 a  
    BhM '@g*  
    z |a sa*  
     
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