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2018-11-30 10:03 |
如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例（高斯光束）
摘要 (NX )o P
P7z:3o.
为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。 Bi]D{m9
[attachment=88904] 81Z4>F:
U,e'ZRU6
1. 如何查找可编程光源：目录 Bwjg#1 E
tG/a H% 4S
[attachment=88905] 8QV t,
'I
n
]w7Zj
2. 如何查找可编程光源：光学系统 zK=dzoy
tW m> j
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3. 编写代码 pA<eTlH
?cJY
B)
[attachment=88907] Q:mZ" i5
MEEAQd<*
右边的面板显示了可用的独立参数列表。 <yZP|_
Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 U R}kB&t
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 R2l[Q){!
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。 V] rhVMA
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) ! a o6e
x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 +semfZ)
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)。 / }=a{J
使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 B| tzF0;c
BEWro|]cM
4. 输出 #4><r.v3
U Fe(4]^
[attachment=88908] vI Vr@1S
n+Hs Q]z.
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。 qK?$= h.
麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 :6Pnie
因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 4=xq:Tf
被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 ! RPb|1Y}+
k9mi5Oc
5. 采样 h* 3{6X#(/
mibpG9+d
[attachment=88909] j)Y[4 ^k^
RPH1''*!
2+.1 8"rvi
代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 ZY cd.? :6
用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 /ZW &0 E
编辑采样标签以达成该采样目的。 j)by }}
请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 L\e>B> u
J -V49X#
编程一个高斯光束 pZk6 w1d!
D. Kqc
1. 高斯光束 u[")*\ CP
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： =X-Tcj?3g
J[@um:
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$*\L4<(
2. 如何查找可编程光源：目录 ,O]l~)sr|
R J~ %0
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 /(? @mnq_
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4. 可编程光源：全局参数 {Dr@HP/x=s
?WpenUWk
[attachment=88913] l-Nly>~
y&oNv
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一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 9o0!m Cq
在此处，添加和编辑两个全局参数: >MG(qi
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 TWd;EnNM
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 v,OpTu:1
C $9z
5. 可编程光源：代码段帮助 ,=BLnsg
bMKL1+y(
! bU\zH
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。 W^\d ^)
此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Q@-ovuxi
这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 gSt `%
[attachment=88914] G7@ O`N8'
0F:1\9f5
[attachment=88915] z42F,4Gk
6. 可编程光源：编写代码 =IjQ4 0W
_&#S@aG w
@=Fi7M
[attachment=88916] U@F)2?
RJ4.
kt
7. 可编程光源：调整采样和窗口 $uj(G7_
6l\FIah@
[attachment=88917] bb-q O#E
qO@@8 /l
8. 可编程光源：使用你的代码段 .S?pG_n]f
Sr_V L:Gg
[attachment=88918] # 1.YKo
+iO /m
9. 测试代码！ Anm=*;*M`
0N :XIGFa
[attachment=88919] W# US#<9Y
)|bC^{kH!l
10. 文件和技术信息 z=7|{ G
sOU_j:A80;
[attachment=88920] &M />tE Z)
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更多资料： kAA>FI6
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（来源：讯技光电）
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