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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 xC)bW,%  
    '<Zm>L&  
    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。 R"t#dG]1t  
    '/>Mr!H#  
    s#X/ F  
    )iN;1>  
    1. 如何查找可编程光源:目录 CS[]T9|_  
    \YvG+7a  
    hr vTFJ  
    '@{:Fr G*U  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 Bu:%trlgV  
    gFaZ ._  
    | eBwcC#^  
    3. 编写代码 u^2`$W  
    # -'A =j  
    =KPmZ,/w  
       5H3o?x   
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 65LtCQ }  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 o#qdgZ  
     RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 !5*VBE\  
     Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 dseI~}  
     Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) j yHa}OT  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 f{9+,z   
     主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 ^to*ET{0  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 o5Oig  
    Rpn<"LIoB:  
    4. 输出 R~g|w4a@sC  
    #49l\>1 z  
    Q>1BOH1by  
    XM]m%I  
     输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 B}"R@;N  
     麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 j97+'AKX  
     因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 yY$^ R|t  
     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。 /zIG5RK>  
    zhJeTctRz  
    5. 采样 T~UDD3  
    DGFSD Py[  
    D6ZHvY8R  
    k{*EoV[.$  
    Z`-$b~0  
     代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 6P{bUom?  
     用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 !U`4  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 x;vfmgty  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 }3z3GU8Q-  
    e r3M vw  
    编程一个高斯光束 |V34;}\4  
    A'EI1_3{  
    1. 高斯光束 I0 t#{i  
    当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: /d&m#%9Up]  
    MHwfJ{"zo  
    <#0i*PM_  
    J^8j|%h%e  
    2. 如何查找可编程光源:目录 -ssb|r  
    @5Tl84@Q  
    Pt"K+]Ym  
    ;@; a eu  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 ANm@$xO*  
    . X!!dx1<  
    )G48,. "  
    4. 可编程光源:全局参数 Yc#Uu8f-  
    m=}h7&5p  
    67EGkW?hbt  
    [Qs`@u<%  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 {C w.?JU  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: S257+ K9  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 9~V'Wev  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 -mJs0E*g  
    "dpjxH=xO  
    5. 可编程光源:代码段帮助 i[z 2'tx4  
    SkDr4kds  
    ^fF#Ej1  
     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。 &YIL As^8A  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 89 d%P J0  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    hNc8uV{r=  
    2P:X_:`~[  
    %; &lVIU0  
    4Uny.C]  
    6. 可编程光源:编写代码 /Am9w$_T[  
    T#*,ME7|m  
    S$b)X"h  
    :^(y~q?  
    !w7/G  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 |?KYY0  
    1XiA  
    1e\cJ{B  
    =R0f{&"i  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 _4oAk @A  
    4`?PtRX  
    9swHa  
    i?^L",[  
    9. 测试代码! bB4FjC':  
    P 0\`4Cr!  
    iZTU]+z!  
    p7\LLJ y  
    10. 文件和技术信息 `:'ciY|%b  
    ";U~wZW_  
    0^*,E/}P&  
     
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