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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 v#`P?B\ C$$lJ=> 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。
&+Pcu5 vc(6lN9> Ot_xeg;7 @~<M_63 1. 如何查找可编程光源:目录 ySwvjP7f nXqZkZE\ 9:l>FoXS /S+gh;2OC 2. 如何查找可编程光源:光学系统 Y:XxTa* $ OMGo`z q#N8IUN}4 3. 编写代码 NbnuQPb' )fz<n$3|$# 3pKr
{U92 w/HGmVa 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 r$~
f[cA Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。
C vtG RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 we&g9j' Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 @cZNoD Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) sX,oJIt x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 bqAv)2 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 Vee`q. 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 X}v]iX RHGs(d7- 4. 输出 ~Xg@,?Zr IU`&h2KZ. PuhFbgxy ggUJ -M'2h 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 fhAK^@h 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 j6KGri 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 5M2G ;o 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 r}y]B\/ 'i|z>si[* 5. 采样 YRYAQj/7 vH+QI eJrJ5mlI` "$tP>PO{< #eT{?_wM 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。 Zv*Z^; X9 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。 PXk+Vi,%k 编辑采样标签以达成该采样目的。 Ii,Lj1Q 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 b:nHcxDU< ||&EmH 编程一个高斯光束 daIt `} s ~'e/lX9g- 1. 高斯光束 c"3 a,& 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: <[2]p\rj EwcN$Ma Brh<6Btl \KmjA)( 2. 如何查找可编程光源:目录 /u
}AgIb n;0bVVMV hgCeU+ H MmBM\Dnv 3. 如何查找可编程光源:光学系统 ~B%=g)w 95,y@~*] !+4}x;!8 4. 可编程光源:全局参数 3r?Bnf: ,o}!pQ is%qG?,P mKwhd} V 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 %QUV351H 在此处,添加和编辑两个全局参数: DT_HG| - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 2yhtJ9/ - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Uc6BI$Fmz 0sq1SHI{ 5. 可编程光源:代码段帮助 iq
'3.-xYr `5;O|qRq AAkdwo 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。 zm}4=Kz} 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ip4:px- 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 >+=)Q,|R MEbx{XC ]BU,*YaB nn"!x|c 6. 可编程光源:编写代码 2Av3.u8%u BYN<|= 9)Y]05us rp.S4;=Q 9 0s:MEX6w| 7. 可编程光源:调整采样和窗口 h[%`'(
6I(y`pJ VY$hg g6$X { 8. 可编程光源:使用你的代码段 Xd>4n7nb$` p%CAicn ~wIVw} 2i#wJ8vrF 9. 测试代码! zr?%k]A%UO 0O?B!Jr]RM v8,+|+3 ;"\e
aKl 10. 文件和技术信息 w-R>gdm nbMnqkNb J[;c} A0yRA+ $BG4M?Y QQ:2987619807 ts3%cRN r
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