| xunjigd |
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 aG_@- -=
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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。 7qsu0 .[d
[attachment=88904] C-h9_<AwJQ
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1. 如何查找可编程光源：目录 fVJlA
f.)z_RyGd
[attachment=88905] N>
7sG(!'"
qtrN=c3x
2. 如何查找可编程光源：光学系统 00SYNG!
u1 Z ;n
[attachment=88906] p>oC.[:4a
3. 编写代码 L h@0|k
; *u"hIl1/
[attachment=88907] N TWy1
[J!jp& o
右边的面板显示了可用的独立参数列表。 P aD6||1F
Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 *qa.hqas
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 X8 $Y2?<
Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 p~'iK4[&6
Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) r { >`"
x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 /O[<"Wcz
主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 S2i*Li
使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 _"%hcCMw
o%yfR.M6$
4. 输出 r=Tz++!
]J1oY]2~
[attachment=88908] y`,;m#frT
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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。 `' .;U=mF
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)。 O*7vmPy
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。 ='vD4}"j
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。 %1 oB!+t v
J5TT+FQ
5. 采样 )-\C{>
CM%Rz-c
[attachment=88909] ;A6%YY
PZ >(cvX&
#My14u
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。 &HQ_e$1
用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 R 7h^
@
编辑采样标签以达成该采样目的。 ^GpLl
请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 DFkDlx
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编程一个高斯光束 Z=9<esx
25PZ&^G 8%
1. 高斯光束 .C\2f+(U
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： J@o_-\@
`# U<'$
[attachment=88910] Cnr=1E=
< z#.J]
2. 如何查找可编程光源：目录 ds9U9t
ExhK\J
[attachment=88911] G|o O
sWmqx$
3. 如何查找可编程光源：光学系统 Ze!/b|`xI
~GE|,Np
[attachment=88912] =8v NOvA
4. 可编程光源：全局参数 c,^W/:CQAB
CNe(]HIOH
[attachment=88913] s 3Wjhw/
KPVu-{_Fi
一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 !gJTKQX4
在此处，添加和编辑两个全局参数: H u9nJ
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 /lC,5y
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 RBz"1hRo`
+DG-MM%\
5. 可编程光源：代码段帮助 Im?/#t X
25f[s.pv8
1Ys)b[:
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。 (*M0'5
此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 s ib/~j
这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 2 OV$M~
[attachment=88914] a@Vk(3Rx_
k`#E#1niN
[attachment=88915] rK3Kx G
6. 可编程光源：编写代码 9OFH6-;6`\
7;c^*"Ud
L 8q#_k
[attachment=88916] 8[ .&ca/[
S }fQis
7. 可编程光源：调整采样和窗口 S\ ]9mHJI
KWxTN|>
[attachment=88917] qzNXz_#+u
u$CN$ynS
8. 可编程光源：使用你的代码段 T+x
/ J]A
7 Vk9{x$z
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C =CZtjUt
9. 测试代码！ E2 FnC}#W
ck%.D %=
[attachment=88919] 'gXD?ARW
rg ; 4INs#
10. 文件和技术信息 }9^'etD
ML lvs a0
[attachment=88920] @{U UB=}9
e|W;(@$<
更多资料： !VaC=I^{
t^Lb}A# $4
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（来源：讯技光电）
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