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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 EI*B(  
?HBNd&gZ1G  
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。 c _li.]P  
j\D_Z{m2  
9a5x~Z:'  
[' ~B &  
1. 如何查找可编程光源:目录 B#_<?  
E}d@0C:  
0[JJ  
+KV`+zic+  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 {f\/2k3  
i[_WO2  
c|%.B2  
3. 编写代码 6;g"`l51  
V(|@6ww  
B'OUT2cgB  
   Pwn3/+"%K  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 mjDaus59  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 'Tn i;  
 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 +pcpb)VL  
 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。 RjY(MSc  
 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) qcSlY&6+  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 0L_ JP9e  
 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)。 >TT4;ph  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 )A}u)PH4O  
x roo_  
4. 输出 E({W`b~_f  
0>?%{Xy  
Z6eM~$Y  
f D<9k  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ?8AchbK; N  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 ]Z?y\L*M-  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 qU(,q/l  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 ]_6w(>A@3#  
M<R3JzT  
5. 采样 \a+.~_iL|  
eM";P/XaX  
t'e1r&^:r~  
n.&z^&$w\)  
tA2Py  
 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。 uHj"nd13  
 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。 ^Oy97Y  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 \wR $_X&  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 cI~uI '  
?RyeZKf  
编程一个高斯光束 5eP8nn.D  
,Jm2|WKH  
1. 高斯光束 9Z.Xo kg  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: J?]wA1  
J:<mq5[  
>yr:L{{D}G  
N~rA/B]T  
2. 如何查找可编程光源:目录 cR'l\iv+  
i2]7Bf)oV  
LhN?j5XqM  
(_h=|VjK(I  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 -MEp0  
 .dA_}  
F|+Qi BO  
4. 可编程光源:全局参数 RLy(Wz3%  
0,b.;r  
V$_.&S?(Y  
n0FzDQt26  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 b%h.>ij?  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: OD~yIV  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 [4Q;5 'Dj  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 y\n#`*5k  
B@ >t$jK  
5. 可编程光源:代码段帮助 ~uG/F?= Q:  
~ %Ij5PD  
ey$H2zmo  
 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。 E_0i9  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ~"Su2{"8B  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
%Q=rm!Syv  
CropHB/t  
Z?qc4Cg  
vcZ"4%w  
6. 可编程光源:编写代码 4m%Yck{R  
9fYof  
Knp}88DR^j  
[xXV5 JU  
PB #EU 9  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 (rQ)0g@  
ItE)h[86  
O`_]n  
.PCbGPbk  
8. 可编程光源:使用你的代码段 Gb.}af#v  
R8|F qBs  
/S9n!H:MT  
p3B_NsXVZ  
9. 测试代码! LAGg(:3f3  
Q) iN_|  
Hiih$O+  
6-\C?w A  
10. 文件和技术信息 ^oEaE#I  
7U - ?Rd  
nIl<2H]F`  
kZQ$Iv+^(  
-];Hb'M.!e  
QQ:2987619807 ):V)Hrq?x  
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