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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 X (0`"rjg  
kCuIEv@  
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。 .=u8`,sO  
xGU~FU  
-$Ad#Eu]M  
<-3_tu>l  
1. 如何查找可编程光源:目录 5|pPzEA>  
4uSC>  
K9@F1ccQ/  
^Hplrwj}  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 +)cjW"9  
E#T6rd P  
"T?hIX/p _  
3. 编写代码 $QbaPmHW  
0~;Owu  
@h91: hb  
   F^xhhz&e  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 MD 62ObK!  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 LKx<hl$O  
 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 iFi6,V*PRt  
 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。 b;AGw3SF  
 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) 6(9S'~*'R  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 lCznH?[  
 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)。 ux 7^PTgcO  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 8=!BtMd"  
Z_tK3kQa@&  
4. 输出 10C,\  
ZtFOIb*  
2VY.#9vl  
&E(KOfk#  
 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。 Z WVN(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)。 l^ Q-KUI  
 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。 1J tt\yq  
 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。 nJ]oApb/-  
/%P|<[< [  
5. 采样 {imz1g;  
[;E~A  
c[h{C!d1  
B_u1FWc  
+wwb+aG6{  
 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。 Rb8wq.LqD  
 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。 <EHgPlQn  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 @'Y^A  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 j\o<r0I  
("+J*u*kq_  
编程一个高斯光束 Hfw*\=p  
(H/2{##  
1. 高斯光束 Qel2OI`b  
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: LZ ?z5U:  
vs`"BQYf  
*T+Bjj;w  
xlW`4\ Pa  
2. 如何查找可编程光源:目录 =[7[F)I~O  
VXM5 B  
bJ$6[H-:  
C1V@\mRi  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 4=T.rVS[  
iFypKpHg~  
[lmghI!  
4. 可编程光源:全局参数 )Td;2  
'DDlX3W-  
Tf|?j=f  
&T i:IC%M  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 g$(<wWsU  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: *j9hjq0j  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 3.c0PRZ  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Pa8E.<>  
l[_ y|W5  
5. 可编程光源:代码段帮助 A$H;2T5N  
b#17N2xkT  
#%=6DHsK  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 D<DSK~  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 9HtzBS  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
=tS1|_  
qir/Sa' [  
wOlnDQs  
5}pn5iI  
6. 可编程光源:编写代码 hI^Hqv  
S-4C >gM  
n B5:X  
FS(bEAk}  
'pa>;{  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 -F-RWs{yS  
=}$YZuzmU  
S~ff<A>f  
+i@r-OL   
8. 可编程光源:使用你的代码段 &J <km  
GW29Rj1  
S m%\,/3  
{D6E@a  
9. 测试代码! JFJ_ PphvD  
BeNH"Y:E  
0Bo7EV  
#lf3$Tm D  
10. 文件和技术信息 C0eqC u)Q  
FLqF!N\G  
\L-K}U>J  
@AvDV$F  
%y{f] m  
QQ:2987619807 mr4W2Z@L  
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