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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 @
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n(B, 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。 UVCMB_T Eb[H3v48,
/N]Ow M}oj!xGB 1. 如何查找可编程光源:目录 Px7g\[] xFm{oJ!]&
T{H#]BF<E Vc52s+7=8 2. 如何查找可编程光源:光学系统 i)= 89?8 khN:+V|
?> M oV5 3. 编写代码 lzy$.H"W e=]oh$]
jbhJ;c : 3Ra\2(bR 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 W3V{Xk| Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 'oiD#\t4 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 "p~]m~g 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。 {8Jk=)(md 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) h
GA0F9.U x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 gjegzKU 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)。 +z jzO]8 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 aC8,Y$>?E` k`7.p,;}U 4. 输出 p]V-< af?\kBm
`/wq3+ ? >uchF8)e| 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 4'{hI;&a& 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 2.Eu+*UC 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 ok>P [
&! 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 QK3j_'F=E YKw!pu= 5. 采样 (:y,CsR}4 bDZKQ&
8`inRfpY ^Azt.\fMX S1az3VJI\ 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 Hc&uE3=%sL 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 orQV' 编辑采样标签以达成该采样目的。 Ql:
b1C, 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 \o62OfF! }KD7 Y 编程一个高斯光束 A"BtVy[[9 o! 2n}C 1. 高斯光束 JhhUg 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: I_zk' fNAo$O4cm
"BLv4s|y7L i!.I;@ 2. 如何查找可编程光源:目录 E*r %TW%|"v
r(,= uLc s0\f9D 3. 如何查找可编程光源:光学系统 \f /! :tjgg]
S6Xb*6 4. 可编程光源:全局参数 0\EpH[m}- xs2,t*
F=-uDtQ<N {z5V{M(|w3 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 nJtEUVMt 在此处,添加和编辑两个全局参数: [l8V<*x%S9 - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 IdV,%d{ - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 2Y E;m& z`emKFbv 5. 可编程光源:代码段帮助 ),nCq^Bp i\kTm?BQZ b(PHZCy# 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。 Q(~3pt 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 "*Lj8C3|n 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 M>*0r<qn
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Hv8SYQ| 6. 可编程光源:编写代码 7ei>L]gm% ;;EDN45 p{iG{
,{.zh&=4 'i@,~[Z4 7. 可编程光源:调整采样和窗口 .dD9&n;#^ +V)qep"
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9Ba{qj 8. 可编程光源:使用你的代码段 L*zbike u~$WH, P3
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Uby,Tu 9. 测试代码! ayV6m jP1$qhp
*ZGX-+{ 6OfdD.y 10. 文件和技术信息 U8CWz!;Qz T?W[Z_D
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