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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 #-}kG" &$<(D0 为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 f3/SO+Me} -,FK{[h]ka
>_&~!Y.Z= 1RCXc>}/ 1. 如何查找可编程光源:目录 a3Z:C!|O' umZlIH[7
SAd97A: ;,<r|.6U 2. 如何查找可编程光源:光学系统 K5 5} Wi ub[""M?
D/gd 3. 编写代码 j|&{e91,? 8.*\+nH
{9h`$e= NS7@8 #C 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 +R2^*
*< Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 M4zX*&w.T 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 N8,EI^W8Z 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。 S9$o 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) fndK/~?]H x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 }l,T~Pjb 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)。 hO^&0? 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 b ^uP^](J =@Q#dDnFu% 4. 输出 4}.WhE|h l5{(z;xM
vh<]aiY TrSN00 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。 H @_eFlT t 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)。 xP8iz?6"V 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。 :hC
{5!| 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。 [ED!J~lg8 [>b
'}4 5. 采样 u&1j>`~qJ &_<VZS
&Pmc"9Rl di-O*ug 4(` 2# 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。 @J~lV\ 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。 GCcwEl!K^ 编辑采样标签以达成该采样目的。 6'RZ 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 o>xxmyW| mA&RN"+V 编程一个高斯光束 0MwG}|RC tU+@1~
~ 1. 高斯光束 r4;5b s6wm 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: MILIu;[{#r :NwMb^>
v+xgxQGYH ,H.(\p_N 2. 如何查找可编程光源:目录 -D!#W%y8 3v9gb,)y\
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v\vE^|-\/ 3. 如何查找可编程光源:光学系统 S1}1"y/
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;whFaQi 4 4. 可编程光源:全局参数 Z]mM N&0uXrw
D%c7JK GNhtnB 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 Ee t+ 在此处,添加和编辑两个全局参数: 8w{#R{w - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 eh({K;> - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 hRuo,FS#: s=^r/Sz902 5. 可编程光源:代码段帮助 BiHiVhD_ 4
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^g[ 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。 \3n{w
此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ,<uiitOo 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 <|KKv5[
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<F#*:Re_y 6. 可编程光源:编写代码 LyJTK1]# 9A/Kn]s(jj #a7Amh\nT
j=xtnIq WuP([8 7. 可编程光源:调整采样和窗口 M5cOz|j/*R RvyBg:Aj5
t_dw}I 9Sx<tj_4P{ 8. 可编程光源:使用你的代码段 `mq4WXO\ ?BHWzo!
qrkRD*a \J,- <wF 9. 测试代码! @n~>j&Kp wZ]BY;
RB lOTQjv !OuTXa,IH 10. 文件和技术信息 }Ke}rM< A]tf>H#1
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