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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 S7
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W 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。 \k
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363KU@` *$Z,kZ^^ 1. 如何查找可编程光源:目录 .]w=+~h .+(R,SvN%<
Mz 6PH)e; b.j$Gna>Q 2. 如何查找可编程光源:光学系统 D/YMovH% fSF_O}kLp
4$+1&+@ ] 3. 编写代码 < Dt/JA(p ZM16 ~k
?DGg.2f cq0-Dd9^& 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 |=js!R| Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 4<V}Aj8l RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 J9-n3o Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 p1UYkmx[ Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) Y'<wE2ZL) x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 AO238RC!: 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 k8c(|/7d 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 #y-R*4G JNv@MJb} 4. 输出 {l"(EeW6) +ib&6IU
xzHb+1+p f?$yxMw:@ 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。 ik#ti=. 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)。 6UI6E)g 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。 N[A9J7}_R 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。 V|G*9^Y 21O@yNpS$ 5. 采样 )#8}xAjV 6of9lO:
iG#92e4 $zM \Jd =QK ucLo 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 Rl&nR$# 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。 *q"1I9zvT 编辑采样标签以达成该采样目的。 NxSSRv^rx 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 &NOCRabc >0_{80bdO 编程一个高斯光束 ~)F_FS rJh$>V+ ' 1. 高斯光束 6"?#E[ #[ 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: g/(BV7V 5=\^DeM@
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WcQkeh3n _0BQnzC= 2. 如何查找可编程光源:目录 |ZC'a! +IMt$}7[
Y9I|s{~ &dPUd~&EL 3. 如何查找可编程光源:光学系统 Cn0s?3Fm 1]9l
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:|8!w 4. 可编程光源:全局参数 cc3/XBo n0G@BE1Y=
TqSjL{l% 5`@yX[G 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 /;vHAtt;f 在此处,添加和编辑两个全局参数: LcT;7yv - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 _DAqL@5n - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 9kwiG7V1 EI)2c.A 5. 可编程光源:代码段帮助 ~!M" ;O|u`fAqT 7nBX@Uo 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。 B`gH({U 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 &O#1*y
Z 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 ZvLI~ul(zT
c[T@lz(! @^J>. g
jcjl q-x 6. 可编程光源:编写代码 Yg}b%u,Q Z
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Jz*A!Li 6oFA=CjU{ 7. 可编程光源:调整采样和窗口 }#2(WHf=< Q5l+-
11k}Ly +~*e B 8. 可编程光源:使用你的代码段 |j{]6Nu $Yp.BE<}
tK?XU9o `~_H\_JpO 9. 测试代码!
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|qwx3 hQ? +G\i$d;St 10. 文件和技术信息 7z&$\qu2 ms\\R@R
NTO.;S|2% mg>wv[ 7 $pt~?ZZ3- QQ:2987619807 ; xQhq*
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