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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 :k8>)x] )  
.g DWv  
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。 sR,]eo<p&  
@i&LKr8  
{%. _cR2  
\c>9f"jS_  
1. 如何查找可编程光源:目录 )v;>6(  
EHkb{Q8  
7^'TU=ss_  
ZH/^``[.  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 tY !fO>Fn~  
@=`Dw/13  
kW\=Z 1\#  
3. 编写代码 67%eAS  
^Tc&?\3  
nH}api^0A  
   UevbLt1Y  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 i;lzFu )G  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 rmpJG |(  
 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 iN+Dmq5  
 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。 \c/jp5=}  
 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) 9_ JK.  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 f'F:U^  
 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)。 ma@ws,H  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 u /JEQz1  
UoPd>q4Uj  
4. 输出 j]rE0Og  
?|TVz!3  
Ks@S5:9sp  
LdI)  
 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[wej$ u  
 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)。 /ivt8Uiw  
 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。 ,=B "%=S  
 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。 j+]>x]c0  
'IP'g,o++  
5. 采样 [Av87!kJ!X  
kNUbH!PO  
xB]~%nC[O  
QW6F24  
(FbqKx'uq  
 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。 #tN)OZA  
 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。 QX ishHk&  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 d?WA}VFU  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 c.m ' %4  
N\=pH{  
编程一个高斯光束 1""9+4  
|@]J*Kh  
1. 高斯光束 Yfk[mo  
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: Et(Q$/W  
[0yKd?e  
LT!B]y  
tS#EqMf&o  
2. 如何查找可编程光源:目录 w4:S>6X  
d{hb gUSj  
1d7oR`qr  
s6OnHX\it7  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 gZ   
CY)/1 # J  
B @HW@j  
4. 可编程光源:全局参数 zHG KPuk'  
5xwztcR-  
*GbC`X)  
ylLQKdcL  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 a-4'jT:  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: ;{ XKZ}  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 T2Z;)e$m_  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 BZQ98"Fz*  
<?&GBCe  
5. 可编程光源:代码段帮助 I7 pxi$8f  
djS?$WBpU  
:HYqm*v;W  
 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。 TOn{o}Y B  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 GbwcbfH  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
.UakO,"z  
SWD v\Vr  
VmF?8Vi4  
Um)0jT  
6. 可编程光源:编写代码 UA!h[+Z  
Z}T<^  F  
4wX{N   
chQt8Ar3  
/gL(40  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 a~Sf~ka  
F}DdErd!f  
vpFN{UfD  
NOP~?p  
8. 可编程光源:使用你的代码段 P.gk'\<k  
pB@8b$8(Z  
24:;vcb  
; @ h{-@  
9. 测试代码! AEX]_1TG  
n }7DL8  
HD IB GG~  
VW<s_  
10. 文件和技术信息 mAhtC*  
HLg/=VF7?  
miCt)Qd  
qo}-m7  
XASoS5  
QQ:2987619807 {W3%n*q  
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