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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 nx{X^oc8e  
    2j{T8F\]  
    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。 RO'b)J:j9  
    c47.,oTo  
    e>uq/|.!  
    bNvc@oo  
    1. 如何查找可编程光源:目录 \y7\RV>>3b  
    J~ z00p`E  
    uXG$YDKqC  
    HMKogGTTo  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 zrC1/%T  
    Je K0><  
    I "R<XX  
    3. 编写代码 kidv^`.H$w  
    m^tf=O<  
    [ zCKJR  
       QbWeQ[V{  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 (~PT(B?  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 rPifiLl A>  
     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 ]qk`Yi  
     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。 Vk1 c14i>  
     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)  bWZzb&  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 uxW<Eh4H*  
     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)。 i$!K{H1{9  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ]==S?_.B3n  
     O&dh<  
    4. 输出 >IZ$ .-  
    +xYg<AFS  
    xu'b@G}12  
    ZYTBc#f  
     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。 i)]^b{5nyB  
     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)。 EPEn"{;U  
     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。 `2G%&R,k"D  
     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。 ?y~"\iP  
    fQ2U |  
    5. 采样 Z?."cuTt  
    "3Ckc"G@  
    AASS'H@  
    FaG&U  
    AnBD~h h  
     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。 Nqbm,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。 9*[!ux7h  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 bI)%g  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 :*tFW~<*b  
    r{Z4ifSl(  
    编程一个高斯光束 O F?o  
    OlsD  
    1. 高斯光束 L5]uT`Twa  
    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: H+N6VVnO  
    &?APY9\.  
    $ 3.Y2&$T  
    >#5jO9  
    2. 如何查找可编程光源:目录 l+^4y_  
    7)x 788Z6  
    +,4u1`c|$  
    )JR&  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 uNvdlY]  
    %?O$xQ.<  
    x\Kt}/97e  
    4. 可编程光源:全局参数 Fma#`{va  
    K'U=);W  
    zm=|#f  
    iGIry^D  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 )!=X?fz,O  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: p $,ZYF~  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ded:yho   
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 2-@z-XKn  
    m]ALW0  
    5. 可编程光源:代码段帮助 BvpUcICJ  
    Rs "#gT  
    8qv>C)~~`  
     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。 A1aN<!ehB  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 kOv37c'  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    Pt7yYl&n7^  
    qo:t"x^  
    cg}lF9;d  
    &v/R-pz  
    6. 可编程光源:编写代码 =5 $BR<'  
    VP6_}9:9   
    hJ*#t<.<P;  
    P,K^ oz}  
    $gaGaB  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 6'1Lu1w  
    xHuw ?4  
    nM H:7[x3  
    q.d qr<  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 cwI3ANV  
    S1_):JvV  
    1 o\COnt  
    _16r8r$V  
    9. 测试代码! X;yThb` iI  
    Wf-Pa9  
    O7zj8  
    IMHt#M`  
    10. 文件和技术信息 Jr,**,wA  
    '],G!U(  
    qXB5wDJg  
     
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