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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 (7b_g6>:  
BLH=:zb5  
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。 :(b3)K  
f`,Hr?H  
[~<',,tA0|  
Mak9qaWqF>  
1. 如何查找可编程光源:目录 Tqa4~|6  
jp^WsHI3  
#5C3S3e=  
H ZLOn  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 \z`d}\3( R  
)M N yOj  
B%@!\ D#  
3. 编写代码 [U(&Ae0V>  
w)eQ'6Vu  
x#0@ $  
   4)iEj  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 1:!rw,Jzl`  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 (YJ AT  
 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 wDhcHB  
 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。 )Zf}V0!?+  
 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) tMZ(s  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 <M OL{jan  
 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)。 MJ9SsC1  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ^X;Xti  
'B5J.Xe:  
4. 输出 aF{i A\  
gqD^Bs'VF  
]GtR8w@w  
DsW`V~ T  
 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。 V&oT':%q  
 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)。 IaTq4rt  
 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。 9H}iX0O  
 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。 M y"!j,Up  
!J=;Z9  
5. 采样 f5b`gvCY,#  
a61eH )a  
8*#][ wC2  
: |*,Lwvd  
P>T*:!s;  
 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。 @!a]qAt  
 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。 eAYW%a  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 M}oj!xGB  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Px7g\[]  
xFm{oJ!]&  
编程一个高斯光束 T{H#]BF<E  
Vc52s+7=8  
1. 高斯光束 KO]?>>5S6  
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: khN:+V|  
?> MoV5  
:y-0qz D?  
)~blx+\y  
2. 如何查找可编程光源:目录 jbhJ;c:  
Go+xL/f  
uU ?37V  
W3V{Xk|  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 'oiD#\t4  
"p~]m~g  
{8Jk=)(md  
4. 可编程光源:全局参数 V0'p1J tD  
=Sb:<q+Q  
%QsSR'`  
!:5`im;i  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 4}8+)Pd  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: Q"6hD?6.  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 n|mJE,N  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 i3 l #~  
K!D_PxV  
5. 可编程光源:代码段帮助 'q};L6  
X |1_0  
6KCCbg/  
 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。 Fy _<Ui  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 i9@;,4f  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
`m@]  
Ss<_K>wk  
`^&15?Wk  
K* _{Rs0P  
6. 可编程光源:编写代码 Dmm r]~  
o9T@uWh+  
L=$?q/=-  
y800(z  
}*B qi7E>  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 -l40)^ E}  
iA%' ;V  
zhA',p@K?_  
wHt#'`5  
8. 可编程光源:使用你的代码段 0x]OF8=J  
 *_ {l  
hP4)8>  
'?`@7Eol  
9. 测试代码! E*r  
3I;xU(rv  
re ]Ste  
'!+ P{  
10. 文件和技术信息 da9*9yN  
HeT6Dv  
M|[@znzR<  
409x!d~it  
cXOje"5i  
QQ:2987619807 k%Ma4_Z  
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