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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 "Wb>y*S   
wbpz,  
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。 ]lqe,>  
MaS-*;BY,  
,q K'!  
B*@0l:  
1. 如何查找可编程光源:目录 )MWbZAI  
?3_^SRW&a  
{3* Ne /  
I&J>   
2. 如何查找可编程光源:光学系统 p 2>\  
TWeup6k  
6/dP)"a('  
3. 编写代码 O}-+o1  
 vWH)W?2  
:|HCUZ*H(T  
   :!QT ,  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Xk(p:^ 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。 MqAN~<l [  
 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 0{'m":D9  
 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。 pwg\b  
 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) V r7L9%/wg  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 xFScj0Y  
 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)。 v.6K;TY.  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 Vv&GyqoO]  
1>=]lMW  
4. 输出 nIqNhJ+  
p f`vH`r  
n`X}&(O  
ZA7b;{o [  
 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。 !BjJ5m  
 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)。 xyrlR;Sk  
 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。 |/%X8\  
 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。 8dLK5"_3  
`D?  &)Y  
5. 采样 gX~lYdA  
~,Kx"VK  
LlcH#L$  
XD%GNZ  
2AXf'IOqE  
 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。 bo-lT-I  
 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。 `PtfPt<{  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ATF>"Ux  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 (&1 56 5  
J(5#fo{Q.g  
编程一个高斯光束 Sg< B+u\\  
f<;eNN  
1. 高斯光束 f_z]kA +H  
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''}-Nc  
KjK-#F,@  
$#-O^0D  
5i-VnG  
2. 如何查找可编程光源:目录 (H;,E-  
{XH3zMk[  
Zg3 /,:1  
t+#vcg,G  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 98*C/=^TH{  
"..I$R  
w7~cY=  
4. 可编程光源:全局参数 YRyaOrl$<  
;0o% hx  
`Krk<G  
zym6b@+jN  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 m[nrr6 G"  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: OCu/w1 bc  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 y9~:[jB  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 K(AZD&D  
;NF:98  
5. 可编程光源:代码段帮助 Ud_0{%@  
K$wxiGg8P  
t;}`~B  
 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。 9h"3u;/,  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 0lU pil  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
GC[Ot~*_  
L\q-Z..  
"%w E>E  
]4B&8n!  
6. 可编程光源:编写代码 _FkH;MGWS  
O f]/tdPp  
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Y/f8rN  
N j:W6? A  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 |<JBoE]3B  
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%zN~%mJG  
lL,0IfC,  
8. 可编程光源:使用你的代码段 s8;*Wt  
$XcuU sG  
Y+gNi_dE  
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9. 测试代码! xmejoOF  
jxZ_-1  
F.AP)`6+*  
}?*$AVs2q  
10. 文件和技术信息 x,c\q$8yH  
4!A(7 s4t  
\=H+m%  
s0'6r$xj  
qmtH0I7)  
QQ:2987619807 _$yS4=.  
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