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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 (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
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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。 (YJAT 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)
t MZ(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
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|*,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| ?> M oV5
:y-0qzD? )~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
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%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};L 6 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@]
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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%'
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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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