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infotek 2021-05-20 10:46

如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束)

摘要 6YLj^w] %  
7BjJhs  
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。 ?U5{Wa85D  
# 448-8x  
|\<`Ib4j  
;R5`"`  
1. 如何查找可编程光源:目录 qL&[K>2z  
8# >op6^  
H*QIB_  
O=&0H|B  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 o]` *M|  
,o{9$H5{  
'(VJ&UlS2  
3. 编写代码 {M$1N5Eh  
>CgTs  
Lh"<XYY  
   2*< nu><b  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。  |`f$tj  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 6C^ D#.S  
 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 ,p@y] cr  
 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。 #`iB`|  
 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) FLCexlv^  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 .b&t ;4q  
 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)。 wd^':  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 MS>Ge0P("~  
 u\x}8pn  
4. 输出 :P\7iW  
%~JJ.&  
+L| ?~p`V  
WZejp}x  
 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。 bv9]\qC]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)。 0r] t`{H  
 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。 Ae^~Cz1qz  
 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。 >~sI8czR*  
p8H'{f\G  
5. 采样 H8^(GUhyp  
u+e{Mim  
y8Z_Itlf  
+I:Unp  
B6nX$T4zP  
 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。 vq0Tk bzs  
 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。 PbgP\JeX  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 [nG<[<0G;  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 9y8&9<#  
7Lc]HSZo,  
编程一个高斯光束 #7 $ H  
/-qNh >v4  
1. 高斯光束 ]G= L=D^cK  
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: |=ba9&q  
V-2(?auZd  
Bz-c$me1  
gHEu/8E  
2. 如何查找可编程光源:目录 #n #}s  
n;C :0  
Apag{Z]^B  
LTCb@L{^i  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 bMu+TgAT,  
5iw<>9X*  
#PW9:_BE  
4. 可编程光源:全局参数 c(m<h+ 2VL  
)Y0!~# `  
qu@~g cE  
6qpJUkd  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 J26 VnK  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: I)6+6pm  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 a=1@*ID  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 )5JFfp)#  
t%FwXaO#  
5. 可编程光源:代码段帮助 g \:[ 55;8  
t!X. |`h  
tBWrL{xLe  
 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。 9c'xHO`  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 b<ZIWfs  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
u8g~  
JPUW6e07o  
P%VSAh\|n  
RFcv^Xf  
6. 可编程光源:编写代码 (Q!}9K3  
W:nef<WH  
+oML&g-g_  
~?Pw& K2  
$dC?Tl|B0  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 9};8?mucr  
ZzpUUH/r  
`?@}>.  
(D&3G;0tK  
8. 可编程光源:使用你的代码段 vX"*4m>b?+  
'ya{9EdlT  
lh7#t#  
@ioJ] $o7  
9. 测试代码! g%I"U>!2  
$6 9&O  
k5e;fA/w  
 KC6.Fr{  
10. 文件和技术信息 b3[!V{|  
M h}m;NI  
]|a g  
4f@rv^f(X  
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QQ:2987619807 mdDOvm:&  
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