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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 $cp16  
    ^59YfC<f  
    光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 Y`E {E|J  
    N{0+C?{_  
    ZEXj|wC  
    J7 Oa})-+'  
    1. 如何查找可编程光源:目录 Lqz}&A   
    8iII) +  
    bahc{ZC2  
    J,(U<%n  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 '? !7 Be  
    TV$\v@\ =  
    M+;!]tbc3  
    3. 编写代码 2<\yky  
    \]~kyy  
    3.GdKP.%  
       ` maN5)  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 c)n0D=  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 CIxVR  
     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 CguU+8 ]  
     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。 wXIe5  
     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) a3(7{,Ew  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 3=G5(0  
     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)。 +lk\oj$S+  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 z_[ 3IAZ  
    h~^qG2TYWq  
    4. 输出 Pv/%s) &y&  
    )U/@J+{{  
    b@Mng6R  
    GakmROZ@9  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 eaZ)1od  
     麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 (dGM;Dq8  
     因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 z wniS6R1  
     被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 S9F]!m^i  
    b 'Nvx9=W  
    5. 采样 zei9,^ C  
    iJynR [7  
    n79DS(t  
    =^%Pwkz  
    2Xq!'NrS  
     代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 s].'@_~s  
     用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。  c+G:@%  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 >R'VY "\  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 t"Vr;0!{  
    "YdDaj</  
    编程一个高斯光束 U K]{]-  
    p;QX"2  
    1. 高斯光束 #uRq] 'P  
    当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: g`f6gxc  
    'zD;:wT  
    X0r#,u  
    +h\W~muR  
    2. 如何查找可编程光源:目录 =LeVJGF  
    @gVyLefS6g  
    \"sSS.'  
    K:mL%o2J  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 1{fwr1b  
    D*2p  
    LZAj4|~,m  
    4. 可编程光源:全局参数 77bZ  
    /j5- "<;.  
    vS,G<V3B  
    F~0%j}ve  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 576-X _a,  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: B,na  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 (P52KD[A[  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 'I01F:`  
    JV6U0$g_S  
    5. 可编程光源:代码段帮助 m^u&g&^  
    $\J9F=<a  
    i:N^:%  
     可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 YPJx/@Z`  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 tH|Q4C  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    CFrHNU  
    Tk|;5^#H  
    JU,RO oz(  
    kG7,1teMk  
    6. 可编程光源:编写代码 X]^E:'E!  
    GWE0 UO}  
    GbrPtu2{@V  
    zxmI/]3+/  
    PC(iqL8r  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 87E3pe  
    z?> y  
    )Ai%wCzw*  
    R{y{  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 [q{Txe  
    48NXj\L[y  
    ua>~$`@gX  
    N~<}\0  
    9. 测试代码! i}{Q\#=#  
    VKJ~ZIO@A  
    6)2M/(  
    6rCP]YnF  
    10. 文件和技术信息 *SG2k .$  
    b2-|e_x  
    v2X0Px_  
     
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