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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 uAs*{:4n ~{YgM/c|dt 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。 MNqyEc"" Noxz kpMF
LDEt.,6i A9UaLSe 1. 如何查找可编程光源:目录 0juIkN# t!SQLgA
/JeqoM"x a{HgIQg_>R 2. 如何查找可编程光源:光学系统 xqWrW) +g6j=%
4sBoD=e 3. 编写代码 ff1B)e sK-|xU.
%]0U60 K4/P(*r` 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 N#['fg' Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 z%3"d0 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 !VX_'GyK 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。 l;}7A,u 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[v]'
x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 sQAc"S 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)。 fC GDL6E 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 $ t# ,'M DgT.Lku? 4. 输出 $v<hW
A]> X,EYa>RSy_
d)1sP0Z_@ z!C4>, 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。 d<GG( 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)。 b/,!J]W 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。 x";.gjI |g 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。 VgsCwJ9w 1X"H6j[w 5. 采样 # 1dTM- @EP{VV
e4YfTr , HI%Xn
.V 3X#t 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。 M |Q 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。 _l!U[{l*d 编辑采样标签以达成该采样目的。 -?w v}o 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 `-K)K< fFZ`rPb 编程一个高斯光束 @7l=+`.i BRU9LS 1. 高斯光束 YNgR1:l 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: U~#^ ^ 9Ajgfy>
f-v ND'@ v`+n`DT 2. 如何查找可编程光源:目录 u5XU`! ^W[B[Y<k
:^-HVT)qF snTJe[^d 3. 如何查找可编程光源:光学系统 8~s-t nL+YL
4&]To@> 4. 可编程光源:全局参数 j^$3vj5E[ @[>+Dzn[6
t=W$'*P0} h*\TCl) 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 34m' ]n 在此处,添加和编辑两个全局参数: 7\0|`{|R@ - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Y6f+__O - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 s9_`Wrg? yNqm]H3<MP 5. 可编程光源:代码段帮助 t.>te'DK/ R(/[NvUb r>Qyc 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。 d)hzi 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 _!C)r*0( 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 9#s95RO
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ND e[2 6. 可编程光源:编写代码 4iYKW2a zqvRkMWc M %7C%`)T]
DX&lBV n&YW".iG 7. 可编程光源:调整采样和窗口 <(#xOe O{")i;v@
9N*S-Po= EvSnZB1 y 8. 可编程光源:使用你的代码段 BYr_Lz|T
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_>jrlIfc A"\P&kqMV 9. 测试代码! j1;_w {m_A1D/_
\'s$ZN$k "UhK]i*@l 10. 文件和技术信息 9&O#+FU n!kk~65|
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