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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 6/Pw'4H9$  
AP8YY8,  
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。 QX]~|?q  
/kLG/ry8l:  
sKvz<7pag  
#BK3CD(&  
1. 如何查找可编程光源:目录 8 )W{&#C>  
SGuLL+|W#8  
rk$$gXg9/  
.D~ZE94@  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 X \1grM  
iAOm[=W  
tocZO  
3. 编写代码 hd@ >p.  
1m52vQSo3l  
Y2)2 tzr]  
   {Gd<+tQg  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 _.ny<r:g  
 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-7 U_  
 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 Oc|`<^m  
 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。 <)vjoRv  
 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) m3cO { 1I  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 Y 0f"}A1  
 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)。 |)7dh B  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 B-@ ]+W  
km)5?  
4. 输出 a<W[???m/M  
? x*Ve2+]  
$<y10DfO  
mr`Lxy9e  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 3kl<~O|Fs  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 w}OJ2^  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 *5\k1-$  
 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。 0nh;0Z  
^sWsP`DV  
5. 采样 ?\ qfuA9.  
9vAY|b^  
W' DpI7  
`eF&|3!IYQ  
$qoh0$  
 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。 VUo7Evc:.P  
 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。 [ _jd  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 #~ :j< =o  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 tP?pN]Q$,  
`*A!vO8  
编程一个高斯光束 )CYm/dk  
-FAAP&LG  
1. 高斯光束 @Gh?|d7bD  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: @+gr>a1K#  
Zd~l_V f  
/``4!jU  
^x! N]  
2. 如何查找可编程光源:目录 4oY<O  
+w(sDH~kd  
EXdx$I=X  
ZQZBap"  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 }`O_  
\m>mE/N  
^!={=No]  
4. 可编程光源:全局参数 /EN3>25"#  
|C\%H R  
h)W?8XdM  
[hLSK-K 9  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ;"*\R5 a  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: MH"{N "|  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 AgOw{bJ%  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 VSK!Pc.G}  
;*3OkNxa3  
5. 可编程光源:代码段帮助 #~&SkIhBE  
-,M*j|   
qjK'sge/  
 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。 i\2d1Z  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 @~4Q\^;NX  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
.|[5*-  
X+'z@xpj  
S%h[e[[fST  
B74L/h  
6. 可编程光源:编写代码 *5SOXrvhu6  
J>I.|@W4  
QKj-"y[  
IZ<d~ [y  
!`u  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 RXMzwk  
{uurM` f}:  
+ _=&7  
(J c} K  
8. 可编程光源:使用你的代码段 xQ4'$rL1d  
Y9b|lP7!  
]Iku(<*Ya  
rf2+~B{$,  
9. 测试代码! E%R^ kqqr  
q*^Y8s~3I  
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Z9:erKT   
10. 文件和技术信息 '6^20rj  
QJBzv|  
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QQ:2987619807 0JQ0lzk1  
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