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infotek 2020-08-28 10:25

如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束)

摘要 R\XKMF3mN3  
Q5%#^ZdsTd  
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。 *>VVt8*Et  
lV.F,3  
%Th>C2\  
9b?SHzAa  
1. 如何查找可编程光源:目录 %lg=YGLQB  
O@?k T;B  
hDV20&hq  
z5W@`=D  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 #GJ dZ  
Jvun?J m  
v\`9;QV5  
3. 编写代码 ;Jd3u -  
p$ bnK]  
 :ujCr.  
   *m2=/Sh  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 3pmWDG6L  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 w,R[C\#J  
 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 kh%{C] ".1  
 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。 ?YeWH WM  
 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) D~o$GW%  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 &i!vd/*WlD  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 kD[ r.Dma  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 sl2@umR7%(  
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4. 输出 :8A!HI}m{  
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 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 t'm;:J1  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 b,KcBQ.  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 qYhs|tY)  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 N25V ]  
-gQCn>"  
5. 采样 4[r/}/iGo  
b*ef);  
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xUfbW;;]UU  
.5!t:FPOv  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 t\$U`V)  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 JF/,K"J  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Mkq( T[)  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 sl*5Y#,|1  
pu,?<@0YK  
编程一个高斯光束 wW>)(&!F  
g:0#u;j^7  
1. 高斯光束 US  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: K R"M/#  
oq*N_mP0  
_e9:me5d"$  
c)0amM  
2. 如何查找可编程光源:目录 3Tq\BZ  
P9T5L<5  
!a$ D4(`v  
)#F]G$51r  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 Pl-5ncb\  
B^%1Rpcn  
>&!RWH9*q  
4. 可编程光源:全局参数 Lr`1TH,  
{,OS-g  
Y wkyq>Rv  
<W]g2>9o9  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 =+w*gDr  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: XhsTT2B   
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 n4lutnF  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 .@Ut?G  
Zf7&._y.  
5. 可编程光源:代码段帮助 <)*2LBF@]  
'Peni1_  
Dup;e&9g  
 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。 #P#-xz  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 &Z?ut *%S  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
2BCtJ`S`  
ET];%~ ^  
OGiV{9U  
+\Q?w?DE|  
6. 可编程光源:编写代码 G|8%qd  
XYoIFv?'  
-CH`>  
~ d^<_R  
y0~Ia:y  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 #"fJa:IYG7  
A[WV'!A,  
(Toq^+`c  
%r)avI  
8. 可编程光源:使用你的代码段 #y|V|nd  
Z`3ufXPNlO  
. |*f!w}5  
P'MY[&|mM'  
9. 测试代码! 6mH/ m&  
,@z4I0cTi\  
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)rLMIk  
10. 文件和技术信息 .lhn;*Yi  
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|+ge8uu?C  
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QQ:2987619807 v6\F Q9|t  
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