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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 wj0_X;L  
    8-H:5E 4Y  
    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。 <\uDtbK  
    =Ez@kTvOs  
    >dgq2ok!u  
    ~iiDy;"  
    1. 如何查找可编程光源:目录 /*e<r6  
    G\5Bdo1g  
    w(Tr ,BFF  
    eHKb`K7C.  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 S76MY&Vx23  
    pRxVsOb  
    DzA'MX  
    3. 编写代码 8 l= EL7  
    T*Ge67  
    (RrC<5"  
       K0o${%'@7  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 GV ) "[O  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 =_3rc\0  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 c;(Fz^&_  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 F4"bMN  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) DnhbMxh8o  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 b{ A/M#=  
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 ;gu4~LQw  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 *wX[zO+o  
    i4WHjeo\  
    4. 输出 O[L#|_BnEO  
    ^.g-}r8,  
    0 |?N  
    }M"])B I  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 /B 3\e3  
     麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 FL^t} vA  
     因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 Hi$N"16A5z  
     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。 ~@QAa (P.  
    snu?+*6  
    5. 采样 }wBpBw2J  
    -#G>`T~  
    So~QZ%YA  
    _akjgwu  
    z?VjlA(X  
     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。 Z 5P4 H  
     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。 j"pyK@v2B  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 E;'{qp  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 7B5b +  
    XhWo~zh"  
    编程一个高斯光束 1=9GV+`n  
    CK|AXz+EN  
    1. 高斯光束 cH:&S=>h  
    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: -`z%<)!Y  
    ]mNsG0r6  
    #4"eQ*.*"  
    x;} 25A|  
    2. 如何查找可编程光源:目录 o /1+ }f  
    & @_PY  
    `)KGajB  
    ?|}qT05  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 (]&B' 1b  
    3,*A VcQA  
    :f_oN3F p  
    4. 可编程光源:全局参数 :9x]5;ma  
    |f1^&97=+  
    n;vZY  
    VQ2'a/s  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 1P 'L<z  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: g3Hi5[-H  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 )"{}L.gC6  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 BXxJra/V  
    M%Vp_ 0  
    5. 可编程光源:代码段帮助 nox-)e  
    " s_S!;w@  
    !Z{7X ^  
     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。 (G$Q\>  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 :ec>[N~KG  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    0jxXUWO  
    b KDD29  
    n+<  
    Qz2jV  
    6. 可编程光源:编写代码 -?{g{6  
    4k<U5J  
    )#hR}|  
    4OO^%`=)M'  
    gX n `!  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 k$#1T +(G  
    @7Ln1v  
    M _cm,|FF  
    S+mBVk"-~S  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 H0t#J  
    (6[/7e)  
    ~+Cl9:4T  
    U%#Vz-r  
    9. 测试代码! maQxU(  
    n? =O@yq  
    loBW#>  
    0A8G8^T  
    10. 文件和技术信息 _ogN   
    m@L>6;*  
    @ IDY7x27  
     
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