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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 E>bK-jG z/B[quSio 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。 x }8 U\ [attachment=88904] #LGAvFA*_F e~NEyS~3 1. 如何查找可编程光源:目录 D9cpw0{nc 2=&4@c|cn [attachment=88905] KqM!7 GkhaB(btk' 2. 如何查找可编程光源:光学系统 |6M:JI8 y@5{.jsr_ [attachment=88906] :{(` ;fJ 3. 编写代码 O0"u-UX{ ypCarvQT [attachment=88907] 3C+!Y#F {z4v_[-2CF 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 yXuF<+CJ Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ~HW}Wik 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 ^""Ss 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'|#q 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) 0gR!W3dh x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 XZ8#8Di8 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)。 #6'x-Z_ 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 !)Y T_ib 1ZUmMa1( 4. 输出 cZd9A(1"^ 7S
+YQ$_ [attachment=88908] w^_[(9
` Z{9
mZlIy 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。 5uVSbo. 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)。 %Sgdhgk1 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。 cgQ4 JY/6 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。 Ju0W %^5|3l3y 5. 采样 7Fg-}lJAC -<Wv7FNpD [attachment=88909] u%o2BLx lURL;h 0Gq}x;8H& 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。 \:'|4D]'I 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。 )IFzal}o 编辑采样标签以达成该采样目的。 -f{NVX\<0 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 yF~iVt 4axc05 编程一个高斯光束 h#Z5vH q ,C)AZ 1. 高斯光束 P?.j
w 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: %, Pwo{SH k*?Axk# [attachment=88910] o
0-3[W'x< U2lDTRt 2. 如何查找可编程光源:目录 q|;Sn -Um|:[*I [attachment=88911] */T.]^ MPexc5_ 3. 如何查找可编程光源:光学系统 \Y>!vh X yV'<l
.N [attachment=88912] w2o%{n\L 4. 可编程光源:全局参数 =GP~h*5es 2[O\"a% [attachment=88913] j06Xz\c _ ?\4k{ET 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 fsA-}Qc 在此处,添加和编辑两个全局参数: XOdkfmc+s' - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 c`F~vrr)X - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ^Hdru]A$2 b<1k$0J6 5. 可编程光源:代码段帮助 Hq>"rrVhx )\!-n]+A 5bfd8C 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 uoryxKRjc~ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 OYj4G?c 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 VSxls [attachment=88914] 2I!L+j_ l6AG!8H [attachment=88915] uTX0lu; 6. 可编程光源:编写代码 |?kZfr&9q tH}$j 3
zF"GT [attachment=88916] kOQq+_Y
7[b]%i 7. 可编程光源:调整采样和窗口 b{Qg$ZJeR ITq$8 [attachment=88917] -kv'C6gB &ND8^lR=Y; 8. 可编程光源:使用你的代码段 hPM:=@N$ bR0 z$~ [attachment=88918] /.Fvl;!J; K<3$>/| 9. 测试代码! 3Mw2;.rk cc$L56q [attachment=88919] ^EG@tB $< /F3bZ3F 10. 文件和技术信息 !Q0aKkMfL ,^>WCG [attachment=88920] Yw\7` 0VA$
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(来源:讯技光电)
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