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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 正序阅读 楼主  发表于: 2024-08-21
    摘要 hJd#Gc~*M  
    3I"&Qp%2  
    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。 Rb9Z{Clq>  
    mD)Nh  
    gpw(j0/Fs  
    \!SC;  
    1. 如何查找可编程光源:目录 @L0wd>  
    l,v:[N  
    RIJBHOa  
    iz*aBXVA[  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 gcv,]v 8  
    pg>P]a{  
    zZf#E@=$|  
    3. 编写代码 G %#us3x  
    {X"X.`p  
    XD|&{/O  
       C&5T;=<jKO  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 f ~Fus  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ;<MaCtDt  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 u*9C(je  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 P{}Oe *9"  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) |Pj _L`G  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 c3 wu&*p{  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 xE)pj|  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 H/L3w|2+  
    vW4 f3(/  
    4. 输出 Wc]Fg9E  
    3aDma/  
    .4^Paxz  
    mYy3KqYu  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 { j/w3  
     麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 ZR#UoYjupb  
     因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 sP+S86 u  
     被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 +'KM~c?]  
    1gt[_P2u  
    5. 采样 Iy,)>V%iZV  
    Cu?$!|V  
    ZO;]Zt]  
    Hv`Zc*  
    %2L9kw'  
     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。 X'u`\<&W  
     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。 ~]yqJYiid^  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 XSxya .1  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 )8k6GO8|  
    4({=(O  
    编程一个高斯光束 _rR.Y3N  
    X<?;-HrS;  
    1. 高斯光束 !l\pwfXP&%  
    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: _ Po9pZ  
    :heJ5* !,  
    (%r:PcGMEV  
    9z-"JnM  
    2. 如何查找可编程光源:目录 3n/L; T,X  
    w%ip"GT,  
    %kUJ:lg;d  
    J\{)qJ*jp  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 D{4 Y:O&J  
    Vnl~AQfk|  
    O7K))w  
    4. 可编程光源:全局参数 F-R`'{ ka  
    P*LcWrK  
    'Oc8[8   
    $K iMu  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 4v!@9.!vQ  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: BNByaC  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 DTJ  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 cn#a/Hx  
    *H$nydQ:  
    5. 可编程光源:代码段帮助 /qCYNwWH9  
    nJ?C4\#3  
    G]SE A  
     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。 PU>;4l  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 m=K XMX  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    >}I}9y+  
    3}+/\:q*  
    H z6H,h  
    jn7} jWA  
    6. 可编程光源:编写代码 < d]|5  
    l&rDa=m.J  
    <hea%6  
    yO6i "3  
    :@/fy}!  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 8fN0"pymo  
    y >OZ<!`  
    }n.h)Oz  
    YO Y+z\Q  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 }J*&()`  
    V ": BAn  
    J!H5{7.efN  
    3UaP7p+d  
    9. 测试代码! ceOjuzY  
    RpXQi*c0  
    q! ,do2T  
    k@~-|\ooG  
    10. 文件和技术信息 </%H'V@  
    X+3)DE\2  
    K c<z;  
     
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