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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 #U4F0BdA  
:{v#'U/^  
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。 4r#= *  
[Td4K.c  
(0r3/t?DQ  
|bHelD|  
1. 如何查找可编程光源:目录 S(l O(gY  
9 ';JXf$  
ItVWO:x&v  
'RR~7h  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 Id'-&tYG  
W ]1)zO  
;(/ZO%h  
3. 编写代码 W~; `WR;.  
%QGC8Tz  
,j{,h_Op  
   hGe/ ;@%  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 J.b9F:&}  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 AaOu L,l  
 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 )gIKH{JYL  
 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。 Ad8n<zt|  
 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) $E~`\o%Ev  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 &*,#5.  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 wC+u73599  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 HY*Kb+[  
Y|f[bw  
4. 输出 W?R6ZAn  
y/cvQY0pU  
kk@fL  
61>.vT8P  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 5h-SCB>P  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 mbxZL<ua  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 2!m/  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 uAJx.>$b  
6+|do+0Icg  
5. 采样 r&JgLC(   
m)t;9J5  
:Zbg9`d*  
)._;~z!  
wj^3N7_: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。 A@[o;H}XP  
 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。 8,4"uuI  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 mb TEp*H  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Eu d*_>|  
]Ji.Zk  
编程一个高斯光束 iDp)FQ$  
JN-y)L/>  
1. 高斯光束 q460iL7yF}  
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: ZF9z~9  
Bi3<7  
P|tO<t6/9*  
wx= $2N6  
2. 如何查找可编程光源:目录 yy^q2P  
kW Ml  
|&+ o^  
D rUO-  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 RUnSCOdX  
d9f C<Tp  
}%ojw |  
4. 可编程光源:全局参数 S]e|"n~@  
|P HT694Uz  
OUPUixz2Z  
{tuYs:  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 _ @NL;w:!  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: ArI2wM/v  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 +s,=lL  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 jUYWrYJ  
'j8:vq^d  
5. 可编程光源:代码段帮助 w7.V6S$Ga  
VGy<")8D/  
*k(XW_>  
 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。 #C74z$  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Z*]9E^  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
PB\(=  
}I+E\ <  
;40/yl3r3[  
Ct<udO  
6. 可编程光源:编写代码 <s31W3<v  
p?%y82E  
Olt?~}  
8`B3;Zmm  
?4#Li~q  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 B:yGS*.tu  
^+>laOzC`8  
ok"k*?Ov  
-n~1C {<  
8. 可编程光源:使用你的代码段 T"}5}6rSG  
O_ muD\  
7?!d^$B  
9]([\%)  
9. 测试代码! ;C9_?u~#  
lBLARz&c#  
k<nZ+! M  
`t>l:<@%  
10. 文件和技术信息 A7Cm5>Y_S  
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$t'MSlF  
\j}ZB<.>  
d`=MgHz  
QQ:2987619807 D :4[ ~A  
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