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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 e9LP!"@EY  
    ^"\3dfzKM  
    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。 2`|gnVw  
    J]!&E~Y  
    s6DmZ^Y%  
     Kl'u  
    1. 如何查找可编程光源:目录 jkQ%b.a  
    7J[DD5  
    7R4t%^F  
    Y94 ^mt-  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 N4[`pXM6  
    2l4*6rYa(  
    { R`"Nk  
    3. 编写代码 \&6^c=2=  
    PeX^aEc  
    eP?=tUB!S  
       8opd0'SNaB  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 F3?PlH:Y  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 H@'f=Y*D  
     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 eT'Z;ZO  
     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。 hZ[(Ik]*Zd  
     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) f?qp*  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 'vX:)ZDi  
     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)。 .c5)`  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 iwXMe(k  
    ; u@& [  
    4. 输出 9cnLf#  
    N^TE ;BM  
    6CV9ewr  
    Y'{F^VxA/  
     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。 NQmdEsK  
     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)。 Hrg~<-.La  
     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。 !U "?vSl  
     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。 A<U9$"j9J  
    u)4eu,MBT  
    5. 采样 lVYrP|#  
    @}<b42  
    qRc Y(mb  
    >Y6iLQ$X  
    "g%=FH3e  
     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。 k0v&U@+-J  
     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。 +B&,$ceyaJ  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 y2o~~te  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 V#,jUH|  
    )j+G4  
    编程一个高斯光束 N \t( rp  
    =L]GQ=d  
    1. 高斯光束 c9:8KMF)  
    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: TY`t3  
    _ *.ImD  
    Fz{T;  
    ;i,3KJ[L  
    2. 如何查找可编程光源:目录 (Zoopkxw  
    V^%P}RFMc  
    9SQc ChG~j  
    fc<~R  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 \(&UDG$  
    f 0r?cZ  
    C0}@0c  
    4. 可编程光源:全局参数 H7{I[>:  
    gLK_b;:  
    ( u^`3=%n  
    IBz)3gj J  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 F #)@ c  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: phi9/tO\u  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 e X{#F gFc  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 eXAJ%^iD  
    vLs*}+f  
    5. 可编程光源:代码段帮助 n09P!],Xa  
    awl3|k/  
    w2) @o >w  
     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。 V [Wo9Y\  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 x K ;#C  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    Z</57w#-7  
    O_ d[{e=5`  
    uqvS  
    *t300`x  
    6. 可编程光源:编写代码 \IP 9EFA  
    \YPv pUg  
    (9Of,2]&E  
    QTospHf`  
    57Bxx__S4`  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 $'n?V=4  
    dK41NLGQ  
    Ez / W$U  
    dC>(UDC  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 :[&QoEZW  
    <~zPt&C]V  
    abw5Gz@Ag  
    vP%}XEF  
    9. 测试代码! j@R"AP}  
    DN;|?oNZ  
    LT#EYnG  
    TPn#cIPG  
    10. 文件和技术信息 6x;!E&<  
    X<Ag['r  
    e F)my  
     
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