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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 4LTm&+(5  
 L8`v  
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。 x%EGxs;>^  
MfL7|b)  
J0!V(  
mUg :<.^  
1. 如何查找可编程光源:目录 ?EFRf~7JP  
h.EI(Ev"GN  
qZd*'ki<  
=z'(FP5!0  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 c1Ks{%iA  
]RT  
JWb +  
3. 编写代码 G Aj%o]}u  
gzs \C{4D  
0+CcNY9  
   KfiSQ!{  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Py;5z  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 B7f<XBU6>  
 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 JQ%hh&M\0  
 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。 kSz+UMC-7:  
 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) n6oOk nCna  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 d0>U-.  
 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)。 ~[Tcl  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 GB$`b'x@S  
[D~]  
4. 输出 ]d1'5F][H  
7p1Y g  
?\Z pVL<>  
Qf~>5(,h  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 bWo  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 Q4cCg7|0  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 6&$.E! z  
 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。 Ph=NH8  
^{}G4BEY  
5. 采样 .)tv'V/  
x$d[Ovw-  
vFk@  
_WZx].|A=  
}k }=e  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 C!+D]7\j  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 t<v.rb  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Lp&nO  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 V;: k-  
}+!"mJx@  
编程一个高斯光束 %tVU Rj  
+ +L7*1t  
1. 高斯光束 |?88EG@05  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: ?,$:~O* w  
!P{ /;Q  
(9u`(|x  
C98F?uo%Q  
2. 如何查找可编程光源:目录 -PPwX~;!  
Jq0sZ0j  
(u 7Lh>6%  
O!"K'Bm  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 d_,Mylk  
toY_1  
@}q, ';H7  
4. 可编程光源:全局参数 PlB3"{}0Q  
?2"g*Bak  
*y4g\#o.  
lR %#R  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ={B C0,  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: I7U/={[J  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 w%\ nXJ  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 :gsRJy1  
lj]M 1zEz&  
5. 可编程光源:代码段帮助 +<\LY(o  
j55_wx@cA  
xdO3koE:  
 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。 }5fd:Bm;  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 }[eUAGhDU  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
j& 7>ph  
[k 7HLn)  
w,IJ44f ^%  
;> 7~@ K  
6. 可编程光源:编写代码 gOg7:VPG  
N_g=,E=U%  
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9Buss+K?/h  
jsAx;Z:QT  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 uRy}HLZ"  
f hK<P_}  
,9y6:W%5  
ZW;Ec+n_K  
8. 可编程光源:使用你的代码段 {e&fBX6;  
 wp~}1]g  
f_ MK4  
;y-JR$M  
9. 测试代码! )y] Dmm  
! #Pn_e  
 !y@\w  
?J$k 5;  
10. 文件和技术信息 /cClV"S*G  
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#eYYu2ND  
pq0Z<b;2  
jW&*?6<  
QQ:2987619807 Gw) y<h  
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