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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 <_~e/+_.  
a/dq+  
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。 xDEjeM G  
p~f=0K  
-8m3L  
?yy,3:  
1. 如何查找可编程光源:目录 .vWwYG  
MyaJhA6c  
z` (">J  
$ uqB.f$  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 xvTz|Y  
*m*sg64Zw  
{{@*  
3. 编写代码 8=,-r`oNy  
.T\_4C  
9s&Tv&%VN  
   = ow=3Ku  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 HMqR%A  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 +~f=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 SkyX\&  
 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。 G- eSHv  
 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) MZ"|Jn  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ,v_NrX=f?  
 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)。 M3Oqto<8"  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 lGpci  
Cxra(!&  
4. 输出 !Z<=PdI1Ys  
\@m^w"Ij  
5]~4 51  
2(H-q(  
 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。 P$5K[Y4f  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 a6!|#rt  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 ]-cSTtO  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 MIdViS.g  
()e|BFL.  
5. 采样 p((a(Q/  
tr|)+~x3  
I`;SA~5  
k8z1AP  
Bu"5NB  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 _BZ6Ws$C2  
 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。 f"SK3hI$p  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 uF+0nv+  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ;@xlrj+  
IPf>9#L  
编程一个高斯光束 :B:6ezDF6  
sW@_' Lw  
1. 高斯光束 (nAL;:$x2  
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: 1P?|.W_^1  
xSq{pxX  
w|c200Is}e  
_$i)bJ  
2. 如何查找可编程光源:目录 |=AaGJx  
-tfUkGdx;l  
7=gcdfW,;x  
GglGFXOL-  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 G`RQl@W>)(  
bE?X?[K  
VS@e[,  
4. 可编程光源:全局参数 P1ak>T *#2  
quRTA"!E  
MUSsanCA  
f+1@mGt  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 \,pObWm  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: /xj`'8  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 IKV!0-={!z  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 r1:CHIwK  
wf`A&P5tF  
5. 可编程光源:代码段帮助 a |#TnSk  
&f2:aT)  
FLX n%/  
 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。 kpXxg: c  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 h"nhDART<  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
nc6PSj X  
Jj?HOtaM  
Zz"8  
2M=h:::W  
6. 可编程光源:编写代码 xpc{#/Nk  
$ ^@fV=e  
eph2&)D}Ep  
#nw+U+qL  
fUr%@&~l^  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 #p"$%f5Q_  
FbRGfHL[  
b~r:<:;  
4:-x!lt  
8. 可编程光源:使用你的代码段 RLZfXXMn  
05g %5vHF  
7hTpjox2  
+abb[  
9. 测试代码! 6%}`!_N<Mc  
.>z1BP:(  
`mA;1S  
i&?\Pp;5-j  
10. 文件和技术信息 )K$YL='kX  
wl&T9O;?  
AUu<@4R7  
M\-[C!h,  
F]D{[dBf  
QQ:2987619807 {2YqEX-I*  
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