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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 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$~ f[cA  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 CvtG  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 we&g9j'  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 @cZNoD  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) sX,oJIt  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 bqAv)2  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 Vee`q.  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 X} v]iX  
RHGs(d7-  
4. 输出 ~Xg@,?Zr  
IU`&h2KZ.  
PuhFbgxy  
ggUJ -M'2h  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 fhAK^@h  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 j6KGri  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 5M2G ;o  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 r}y]B\/  
'i|z>si[*  
5. 采样 YRYAQj/7  
vH+QI  
eJrJ5mlI`  
"$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 d aIt `}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$Ma  
Brh<6Btl  
\KmjA )(  
2. 如何查找可编程光源:目录 /u }AgIb  
n; 0bVVMV  
hgCeU+H  
MmBM\Dnv  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 ~B%=g)w  
95,y@~ *]  
!+4}x;!8  
4. 可编程光源:全局参数 3r?Bnf:  
,o}!pQ  
is%qG?,P  
m Kwhd} V  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 %QUV351H  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: DT_HG|  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 2yhtJ9/  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Uc6BI$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;=Q9  
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  
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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>g dm  
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J[;c}  
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QQ:2987619807 ts3%cRN r  
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