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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 *qKwu?]?> m0un=>{ 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。 PtmdUHvD n%Nf\z
D97oS!* rD<@$KpP 1. 如何查找可编程光源:目录 VA2%2g2n{ o.Q|%&1
xNq&_oY7 1Qf5H!5vx 2. 如何查找可编程光源:光学系统 wIi(p5* #i:p,5~")
&o:ZOD. 3. 编写代码 \?
MuORg }$m_):t@@
`db++Z'C S>cT(q_& 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ##R]$-<4dQ Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 m,*t}j0 7 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 D2?~03c
Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 \ m2[ Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) B.{0,bW?
x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 "FG6R' 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 a>""MC2 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 PjRKYa_U y .
AN0 4. 输出 Cn+TcdHX 51&wH
KX`MX5?x NaAq^F U 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 CIYD'zR[2 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 4my8 p Fk
因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 HHg=:>L z 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 a=C?fh w3,QT}W vY 5. 采样 kiqq_`66 :vV?Yv%P)n
tJ'U<s #(XP=PUj @bD,^3 U 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 ){8^l0b 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 @GjWeOj] 编辑采样标签以达成该采样目的。 n;2W=N?y 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 -+O8v;aC' }ZR3 编程一个高斯光束 OP``g/x) Pf(z0o& 1. 高斯光束 [&)9|EV 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: ZTHrjW1 J#'c+\B<2X
VI37 w[]7{D]; 2. 如何查找可编程光源:目录 CX\#
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FnL~8otPF' mezP"N=L~ 3. 如何查找可编程光源:光学系统 s}/YcUK o2F6K*u}
njvmf*A?S 4. 可编程光源:全局参数 ) ~ C)4 `YIpZ
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P %o*afd 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 !K6: W1 在此处,添加和编辑两个全局参数: 2Ni2Gkf@
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 -u)06C*39 - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 S(/@.gI:f h:j-Xd$H+ 5. 可编程光源:代码段帮助 q$U;\Mg) 6t*=.b,N fZXd<Fg+ 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。 >Li
~Og@ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ,!u^E|24
这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 /m9t2,KB
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Gvj@?62 6. 可编程光源:编写代码
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evtn/.kDR P'Rr5Xa 7. 可编程光源:调整采样和窗口 qlDLZ. ib uA~\5
A\k-OP] WET $H, 8. 可编程光源:使用你的代码段 ]Jv Z:'g} l,sYYU+iY
'Y>!xm GTJ\APrH 9. 测试代码! ${e(#bvGZ ;?%2dv2d
I8`.eqV RwT.B+Onuy 10. 文件和技术信息 `4Nc(aUr [y>Q3UqN
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