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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 8 s$6R|ti <;S$4tux 为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 )^ Y+Vn bsF_.S*k@
\~ChbPnc iCF},W+ 1. 如何查找可编程光源:目录 yl~_~<s6 ZrTB%
^iMr't\b h<U?WtWT-p 2. 如何查找可编程光源:光学系统 :.,9}\LK o=3hWbe
Gv&G2^ 3. 编写代码 &)mZ~cPU3 9p qsr~
PlGif) Bz/Vzc( 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 &2y4k"B&) Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 k0e}`#t RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 I_<XL< Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 +gX,r$bX 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) ?`piie9V x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 #m.e9MU 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)。 }_]AQN$'G 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 eo0-aHs +-^>B%/&Z 4. 输出 1IA1; WFOJg&
[i` ;7lON-@BI 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。 |6*Bu1 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)。 :+ ,;5 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。 'w+]kt- 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。 ^)Hf% 2h 5. 采样 s1D<R,J|H G%erh}0~
>ou=}/< 32[}@f2q m1X7zU Cy 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。 ! I@w3` 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。 vFVUdxPOw 编辑采样标签以达成该采样目的。 u#@/^h; 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Y<xqws N'v3
|g 编程一个高斯光束 9GD0jJEu :(n<c 1. 高斯光束 %bDxvaftT 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: Cs6`lX > xnY?<?J"!
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b"uV AHb_B gOU* 2. 如何查找可编程光源:目录 Ga7E}y% S}@7Z`
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Md5.w 3. 如何查找可编程光源:光学系统 j<t3bM-G TEC^|U`G
U**8^:*y#: 4. 可编程光源:全局参数 PM\Ju] }>xwiSF?
+Q5O$8i (C!p2f 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 C? zS}ob 在此处,添加和编辑两个全局参数: ic2D$`M - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 E\[B E<y - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 GE/!$3 Pd91<L 5. 可编程光源:代码段帮助 g3tE.!a5- 24jf`1XFW g&$=Y7G 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。 U]3!"+Y1P 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 9M96$i`P 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Z=JKBoAY
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#A/OGi 6. 可编程光源:编写代码 s@\3|e5g v)5;~.+% -n _Y.~
H/D=$)3op .vu7$~7 7. 可编程光源:调整采样和窗口 t+?Bb7p,H W'./p"2g
2 2v"?* l~r;Grd/5 8. 可编程光源:使用你的代码段 YdhTjvx hi8q?4jE
f8Hq&_Pn u[GZ~L 9. 测试代码! ]rG=\>U3~ 7hk)I`o65
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vErzUxN CD`a-]6qA 10. 文件和技术信息 7'\.QJ!< t!?`2Z5
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