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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 0a'y\f:6* WXL.D_=+ 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。 Dr:}k* &Te:l-x
*79<ypKG$ HApP*1J^c 1. 如何查找可编程光源:目录 C*!_. <b n6}1{\
9P$'ON'" u4'Lm+&O 2. 如何查找可编程光源:光学系统 d\f5\Y z6qC6Ck|
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#N#[;M 3. 编写代码 .8m)^ET "$&F]0
TBco S}E@*t2h 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 : Ej IV]e Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 wkGF&U 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 lI 8"o>-~ 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。 ZU|nKt<GK 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) {~"=6iyj x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 Ow
I?(ruL' 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)。 JoYzC8/r 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 l?q^j;{Dw 0AEs+= 4. 输出 (2(hl--'n F\e'z
^=ikxZyO `6A"eDa 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。 82vx:*Ip!} 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)。 bCF63(0 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。 LHz{*`22q 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。 -~q]0> 3,?y ! 5. 采样 9`muk 9(_/jU4mc
ec=C7M
| BzZy s k[p 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。 7qk61YBLz 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。
0c{N) 编辑采样标签以达成该采样目的。 $I9zJ"* 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 rtpjx% (Gc5lMiX3 编程一个高斯光束 ]k8XLgJ .UcS4JU 1. 高斯光束 L,<.rr$: 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: .^uu*S_ BhKxI
%>.v[d1c dM') <lF 2. 如何查找可编程光源:目录 )mEF_ & 4c% :?H@2
.28*vkH%C= QNo}nl/N 3. 如何查找可编程光源:光学系统 8+gn
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Q,$x6YwE 4. 可编程光源:全局参数 sxqXR6p{ Rz)#VVYC=
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Z(Vrmz2. 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 /[q@=X& 在此处,添加和编辑两个全局参数: )fa - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 $W09nz9? - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Gc'HF"w ji2#O. 5. 可编程光源:代码段帮助 [B4?Z-K% @sDd:>t JG_7G=~ 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 -K0tK~%q 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Jx}5`{\ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 J+zqu
84{<]y u/zC$L3B(
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6. 可编程光源:编写代码 kC+A7k6 Q>r Q/V Fh"S[e
IV*}w"r 1$|z%( 7. 可编程光源:调整采样和窗口 YGHWO#!Gp t@ Jo ?0s
uPqPoI>N! d+^;kse 8. 可编程光源:使用你的代码段 )#Id2b~ My
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p :!/}*B 9. 测试代码! enNn*.*| LDNpEX~
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