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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 dlC)&Ai <a |$Bl 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。 ~O~c^fLH(B #5kQn>R
AlNiqnZ zxtx~XO 1. 如何查找可编程光源:目录 =uZ[ e g#.f`
VpJ/M(UD- 3u7N/OQ( 2. 如何查找可编程光源:光学系统 E8WOXoP( u{'bd;.7
tm~V+t!mj 3. 编写代码 @eN x:} ]&1Kz
2/
mu2r#I jRS0(8 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 *M5=PQfb Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 _PrK6M@"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 -cCujDM#T 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。 iIq='xwa9 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) #CoJ S[t x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 I|JMkP 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)。 F_=RY] 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 cA1"Nek 1vBR\!d?7 4. 输出 7</&=lly IMjnj|Fj
p5c^dC{ <Brq7:n| 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。 [y|"iSD 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)。 AoL4#.r3H 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。 ~AxA , 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。 "W;GvI
u-3A6Q 5. 采样 rIg1]q _rXTHo7P
'<~l%q ;wIpch e [k.|iCD 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。 &,2h=H,M 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。 @Hj5ZJ
3 编辑采样标签以达成该采样目的。 R+FBCVU&TJ 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 pw*<tXH! 4[|^78 编程一个高斯光束 AzVON#rj X>j% y7v 1. 高斯光束 y^tuybpZY< 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: @FKNB.> k/YEUC5
_Iy0-=G uPc}a3'? 2. 如何查找可编程光源:目录 H#x=eDU|k `;4P?!WG
abkl)X>k qz"di~ 7 3. 如何查找可编程光源:光学系统 bsy\L|wd [!p>Id
U7O~ch[, 4. 可编程光源:全局参数 x2/\%!mt An!1>`8r
RUUV"y fEE[huG 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 NL
3ri7n 在此处,添加和编辑两个全局参数: 6lOT5C eJ" - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 0P^RciC f - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 PjNOeI@G B)g7MG 5. 可编程光源:代码段帮助 JsI`# g-"@%ps ra=U, 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。 Cqy84!Z< 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 {/G~HoY1i 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Fg<$;p
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.VIb| 6. 可编程光源:编写代码 Gs;wx_k^ )isz
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&?flH; kx0(v1y3gT 7. 可编程光源:调整采样和窗口 o^FlQy\ OjTb2[Q
,%7>%*nhk lYldq)qB{ 8. 可编程光源:使用你的代码段 (CFm6p'RZ >Q#h,x~vu
7p*PDoM6` >Lj0B%^EvM 9. 测试代码! 8&<C.nKP K8M[xaI@
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R2\ 10. 文件和技术信息 < | |