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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 4p>, .qCI!%fg 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。 ^$y`Q@-9 [attachment=88904] _:KeSskuO 9 6%N 1. 如何查找可编程光源:目录 VL$?vI' )gk
tI! [attachment=88905] !j9(%,PR /mK]O7O7 2. 如何查找可编程光源:光学系统 )!'7!" $ 8(* ze+8 [attachment=88906] tQ)l4Y 8 3. 编写代码 SOluTFxUw ceae~ [attachment=88907] &Zo+F]3d ;33SUgX 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 zRB LkrC Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 -9R.mG 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 m(CsO|pz 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。 Cjj(v7[E 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) _!%@V= x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ogoEtKi 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)。 fH%C&xj'& 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 /Y[ b8f /$j,p E= 4. 输出 k.\4<} UK.=Y9 [attachment=88908] /`7G 7pQ+ `*cJc6 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 @QDpw1;V' 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 y_T%xWK5 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 <4N E)!# 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 WmE4TL^8? H^g&e$d0 5. 采样 uIR ix 5\Y [attachment=88909] |pE
~ @Suww@< W 2A!BaH% 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。 \psO$TxF= 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 2]H?q!l!O 编辑采样标签以达成该采样目的。 H`7T;`Yb 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 \M~uNWv| R_#k^P^ 编程一个高斯光束 H:o=gP60] \mw5
~Rf; 1. 高斯光束 Cm-dos 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: +d3h @gp #2%8@?_-M [attachment=88910] _;:B@Z )~#3A@ 2. 如何查找可编程光源:目录 F`o"t]AD-a * K0aR! [attachment=88911] _w7yfZLv+ yg"FF:^T 3. 如何查找可编程光源:光学系统 K\5/ ||gi 9dp1NjOtAc [attachment=88912] 1z@{4) 4. 可编程光源:全局参数 v=-T3
n @y,>cDg [attachment=88913] 3*oZol/ K pmq C$ 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 K%;=i2: 在此处,添加和编辑两个全局参数: LKst
QP!I - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 aF.fd2k - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 !ZayN
mEbj 5. 可编程光源:代码段帮助 GsIqUM#R O*c<m, U+VyH4" 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。 ?F|F~A8dr 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 OOzXA%<%c 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 D~ 7W [attachment=88914] :%IB34e v R!
y# [attachment=88915] {%6g6?=j 6. 可编程光源:编写代码 G1wJ]ar Bm&6 &cy<"y [attachment=88916] "FLiSz%ME ccy q~ 7. 可编程光源:调整采样和窗口 _[N*k" mH )i [attachment=88917] p-,Bq!aG$ ,
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hb 8. 可编程光源:使用你的代码段 @R ;&P | |