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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 F\' ^DtB  
    q|*}>=NX  
    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。 7+I%0U}m  
    wz!a;]agg  
    0* G5Vd  
    }LXS!Ff:  
    1. 如何查找可编程光源:目录 aNZJs<3;'D  
    BXNt@%  
    <AZ21"oR/  
    H+^93  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 aBo8?VV]8  
    ?\_N*NEtK  
    $~h\8  
    3. 编写代码 Y^zL}@  
    ,XD'f  
    h8IjTd]z{$  
       d>ltL`xn  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 [;bZQ6JR  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 kbqG)  
     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 e-$ U .cx  
     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。 ye-o'%{  
     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) jy=dB-&  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 d3A= (/>D  
     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)。 tBDaFB  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 z^+`S:  
    ;B%NFvG  
    4. 输出 [ \I&/?On  
    m$T?~o o  
    h @{U>U7  
    P4"Pb\o*  
     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。 'r KDw06/  
     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)。 yN* H IN  
     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。 j@4 yRl ^  
     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。 UQGOCP_  
    L nQm2uF  
    5. 采样 @agW{%R:.  
    //c<p  
    !PN;XZ~{  
    . &dh7` l  
    "NUl7ce.R  
     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。 j, SOL9yg  
     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。 _xgF?#  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 X[L6Av  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 DNsDEU  
    +xqPyR  
    编程一个高斯光束 (p1y/"Xh  
    uzf@49m]m  
    1. 高斯光束 %w <59d6  
    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: al/3$0#U  
    }}a<!L,{  
    W~15[r0  
    hg}Rh  
    2. 如何查找可编程光源:目录 #qk}e4u  
    9N(<OY+Dgm  
    "j+zd&*={  
    s : c  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 U#oe8(?#  
    TNs0^h)  
    az7<@vSXi  
    4. 可编程光源:全局参数 P0m;AqS#R  
    +P C<#  
    x`'2oz=,F4  
    #u8|cs!  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 &1hJ?uM01  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: b .9]b  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 D#>+]}5@x  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 RX",Zt$q  
    xk}(u`:.  
    5. 可编程光源:代码段帮助 +MG(YP/ l  
    ;IhkGPpWP  
    bP;cDQ(g  
     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。 zx7*Bnu0  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 {7^7)^@  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    . e2qa  
    r!eCfV7  
    8fpaY{]  
    lf3:Z5*&>  
    6. 可编程光源:编写代码 &gc8"B@V  
    {e,m<mAi  
    :0BaEqX  
    @";z?xj  
    pm<zw-  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 A8JEig 3Ix  
    &&e{9{R  
    K~nk:}3Ui  
    |;q*Zy(  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 EUdu"'=4a  
    /ZAS%_as  
    l 6wX18~XJ  
    Ba/Z<1)  
    9. 测试代码! ~ei\~;n\@  
    4kO[|~#  
    9OB[ig  
    2Up1 FFRx  
    10. 文件和技术信息 $rf4h]&<  
    jRXpEiM  
    fRo_rj _  
     
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