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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 ;{Sgv^A %Ny`d49& 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。 cVR3_e{&H MZ8jL,a^
$|2@of. fnUR]5\tc 1. 如何查找可编程光源:目录 nn"Wn2ciS #e!4njdM
~4Gs\U:!Q g8_C|lVZi 2. 如何查找可编程光源:光学系统 /cy'% .! es` A<
#()u=) 3. 编写代码 l[2 d{r ]vPa
A
b$24${*' YGA("< 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 C XQPbt[5 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 w
:w 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 f|*vWHSM 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。 6PS #Zydb 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) +n
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x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 -,;Iob56! 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)。 9Q#eu~R 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 J#0oL_xY# K$H>/*&'~ 4. 输出 Rv)!p~V8 ;?y*@*2u
7I6bZ;}d [Z5Lgg& 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。 #L{+V?
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)。 !*0\Yi,6 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。 zs@#.OEH 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。 PC| U] %0PdN@I 5. 采样 <(]e/} OAc*W<Q0
<bwsK,C 8QeM6;^/5 H:X=v+W 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。 wo>srZs 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。 wp!<u
% 编辑采样标签以达成该采样目的。 ]U]22I'+$2 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 S^@I4Z |k wkikGQS 编程一个高斯光束 O?8^I< 8+&] q#W3 1. 高斯光束 No)v&P% 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& yR - gc:qqJi)X
Wt&tu2 zfE;)K^" 2. 如何查找可编程光源:目录 o0~+%& sW~Z?PFP
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oSe:S @15%fX`*o 3. 如何查找可编程光源:光学系统 w#Y<~W& }2.^n{Y
27-<q5q 4. 可编程光源:全局参数
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/;M0tP R|T_9/#) 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 %C=
{\]-2~ 在此处,添加和编辑两个全局参数: uc?QS~H&w - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 D?rQQxb - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 bA-=au?o5 6&=xu|M<x= 5. 可编程光源:代码段帮助 =:U63
h:[PO6GdX VT1W#@`e- 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.&ly/d 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
;p"G<n 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 ]6{G;f$
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[R j=k)aBm 6. 可编程光源:编写代码 22L#\qVkl }XCHoB Ys10r-kDS
vN%zk(?T EA4aZ6% 7. 可编程光源:调整采样和窗口 6uQfe?aD Vtm5&-
WKZ9i2hcdf 3OV#H% 8. 可编程光源:使用你的代码段 9rX[z : c"%XE#D
%@L(A1"#D __""!Yz 9. 测试代码! F;jl0)fBR= XpWqL9s_E
@R >4b jRK<FK 10. 文件和技术信息 *5 FSq $%VFk 53I
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