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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 >[B[Q_})  
    mjG-A8y  
    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。 =xFw4 D9  
    " cx\P,<  
    rWEJCFa  
    EXUjdJs"  
    1. 如何查找可编程光源:目录 iqURlI);P  
    ziCTvT  
    B'B,,Mz  
    Hj"`z6@7  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 gy/z;fB  
    ?"[b408-  
    HYf&0LT<11  
    3. 编写代码 vFXih'=_  
    Au08k}h<G  
    %{g<{\@4(;  
       OF'y]W&  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 v)>R)bzqe  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 w N9I )hB  
     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 vL(7|K  
     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。 .4pWyqU)!  
     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) 9 m MPkgc  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ;QQLYT  
     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)。 gtWJR  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 `Xvrf  
    U~QIO O  
    4. 输出 mnswG vY  
    ZG>I[V'p=  
    deO/`  
    ~]P_Yd-|  
     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。 5%j !SVW  
     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)。 < I[ Vv'x  
     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。 0L1NZY^!  
     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。 -t2bHhG  
    S*<+vIo  
    5. 采样 ={y Mk  
    1>bG]l1//  
    XOK.E&eilj  
    &OD)e@Tc  
    vfPL;__{Y]  
     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。 Bfwa1#%?  
     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。 xG i,\K\:  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 raRb K8CQ  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 9q;n@q:29  
    ;@ xSJqT  
    编程一个高斯光束 cX u"-/  
    daS l.:1  
    1. 高斯光束 r=l hYn  
    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: $ \0)~cy  
    [A99e`  
    'B0= "7  
     K9 h{sC  
    2. 如何查找可编程光源:目录 + >?"P^  
    L5 ~wX  
    udYk 6  
    |9c J O@  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 ]p C/6'  
    X;/~d>@  
    r kOLTi[$  
    4. 可编程光源:全局参数 YD1 :m3l!  
    #wn`choT'  
    j}~3m$  
    x`/"1]Nf  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ,x#5.Koz  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: \UZlFE  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Fy_D[g  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 J_) .Hd  
    * 0M[lR0t  
    5. 可编程光源:代码段帮助 q))r lMo  
    2 )oT\m  
    QEo i9@3  
     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。 U'8+YAgc  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 <2Q+? L{  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    NVqJN$z  
    CsfGjqpf  
    @AM;58.  
    $e>(M&9,  
    6. 可编程光源:编写代码 I6!~(ND7  
    +zM WIG  
    xx[XwN;  
    |Et8FR3[m  
    "SGq$3D  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 4H@:|  
    `a *_b9  
    Yn!)('FdT!  
    d~#>.$Uu  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 aPD4S&"Q  
    6@ B_3y  
    k0[b4cr`  
    y>4r<Y ZQ  
    9. 测试代码! ,T:Uk*Bj  
    A{3VTe4TV  
    E8$k}I  
    J@$h'YUF  
    10. 文件和技术信息 /Z':wu\  
    "9Q @&C  
    2/[J<c\G  
     
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