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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 #-}kG"  
&$<(D0  
为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 f3/SO+Me}  
-,FK{[h]ka  
>_&~!Y.Z=  
1RCXc>}/  
1. 如何查找可编程光源:目录 a3Z :C!|O'  
umZlIH[7  
SAd 97A:  
;,<r|.6U  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 K5 5} Wi  
ub[""M?  
D/gd  
3. 编写代码 j|&{e91,?  
8.*\+nH  
{9h`$e=  
   NS7@8 #C  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 +R2^* *<  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 M4zX*&w.T  
 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 N8,EI^W8Z  
 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。 S9 $o  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) fndK/~?]H  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 }l,T~Pjb  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 hO^&0?  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 b^uP^](J  
=@Q#dDnFu%  
4. 输出 4}.WhE|h  
l5{(z;xM  
vh<]aiY  
T r SN00  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 H @_eFlT t  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 xP8iz?6"V  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 :hC {5!|  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 [ED!J~lg8  
[>b  '}4  
5. 采样 u&1j>`~qJ  
&_< VZS  
&Pmc"9Rl  
di-O*ug  
4(` 2#  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 @J~ lV\  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 GCcwEl!K^  
 编辑采样标签以达成该采样目的。  6'RZ  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 o>xxmyW|  
mA&RN"+V  
编程一个高斯光束 0MwG}|RC  
tU+@1~ ~  
1. 高斯光束 r4;5b s6wm  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: MILIu;[{#r  
:NwMb^>  
v+xgxQGYH  
,H.(\p_N  
2. 如何查找可编程光源:目录 -D!#W%y8  
3v9gb,)y\  
(t]lP/  
v\vE^|-\/  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 S1}1"y/  
|y{; |K  
;whFaQi 4  
4. 可编程光源:全局参数 Z]mM  
N&0uXrw  
D%c7JK  
GN htnB  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 Ee t+  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: 8w{#R{w  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 eh({K;>  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 hRuo,FS#:  
s=^r/Sz902  
5. 可编程光源:代码段帮助 BiHiVhD_  
4 |:Q1  
'8r8 ^g[  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 \3n{w   
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ,<uiitOo  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
<|KKv5[  
&;6|nl9;  
< "L){$  
<F#*:Re_y  
6. 可编程光源:编写代码 LyJTK1]#  
9A/Kn]s(jj  
#a7Amh\nT  
j=xtnIq  
WuP([8  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 M5cOz|j/*R  
RvyBg:Aj5  
t_dw}I   
9Sx<tj_4P{  
8. 可编程光源:使用你的代码段 `mq4WXO\  
? BHWzo!  
 qrkRD*a  
\J,- <wF  
9. 测试代码! @n~>j&Kp  
wZ]BY;  
RB lOTQjv  
!OuTXa,I H  
10. 文件和技术信息 }Ke}rM<  
A]tf>H#1  
<\}Y@g8  
0TuOY%+  
N#pl mPrZ  
QQ:2987619807 hVT=j ?~  
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