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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 nY $tp  
    X bkb5EkA  
    光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 ):EBgg4-N  
    0|D&"/.R#!  
    3 ?&h^UX  
    F~U!1)  
    1. 如何查找可编程光源:目录 r.0oxH']  
    sCl$f7"  
    M2@^bB\J  
    2q} ..  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 buk=p-oi  
    pUl8{YGS  
    t5 a7DD  
    3. 编写代码 DG;y6#|p  
    >6Lm9&}  
    # fhEc;t  
       %~*jae!f  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 (bn Zy0  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ^;F{)bmu+)  
     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 8O1K[sEjui  
     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。 4 c'4*`I  
     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) 7.bN99{xPM  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 NE|[o0On  
     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)。 1@XgTL4  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 (sw-~U%  
    ;LJ3c7$@lf  
    4. 输出 6@4n'w{"  
    [RU NuO  
    (fo Bp  
    =FW5Tkw0  
     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。 :46h+?   
     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)。 |sgXh9%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。 \)m"3yY  
     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。 ZI ?W5ISdg  
    PI5j"u UO  
    5. 采样 k5+]SG`]]  
    j nwQV  
    '4;6u]d)2  
    Gk~l,wV>  
    g?q KNY  
     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。 lj&>cScC  
     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。 +lO'wa7|3  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 i~qfGl p6)  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 #-u [$TA  
    UCqs}U8  
    编程一个高斯光束 zXc}W*ymj  
    Qs+k)e,  
    1. 高斯光束 |k-XBp  
    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: #w3ru6*W  
    6*1$8G`$8,  
    w.kCBDL  
    OKwOugi0  
    2. 如何查找可编程光源:目录 XKLF8~y8A  
    ?p8k{N(1  
    I>w^2 (y  
    iH)Nk^   
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 {^RG% &S  
    W$\X~Q'0  
    $T dC/#7  
    4. 可编程光源:全局参数 4u:0n>nJ1  
    "zV']A>4H  
    V; 9 }7mw  
    )}X5u%woV  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 'm1.X-$V  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: |PM m?2^R  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 QdDtvJLf  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 MguL$W&l  
    {tzxA_  
    5. 可编程光源:代码段帮助 Mz|L-62  
    ! sYf<  
    y' tRANxQ  
     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。 N <pbO#e  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 StM/  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    B3L4F"  
     t9*=  
    Xm[Czd]%  
    Kd{#r/HZ  
    6. 可编程光源:编写代码 ZzL@[g  
    -Z?Ck!00  
    SgSk !lj  
    /e5\9  
    /| GH0L  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 zHx mA  
    k46gY7y,9  
    iK x+6v  
    ;6<zjV7}  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 Gc5VQ^]  
    u_'nOle K  
    eti9nPjG  
    jyjQzt >\  
    9. 测试代码! :_c*m@=z(  
    YmCbxYa7  
    Nu. (viQ}  
    #uWE2*')  
    10. 文件和技术信息 U(3(ZqP  
    8?Wgawx  
    IgA.%}II}  
     
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