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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 #k`gm)| _5x]BH6f 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。 uI%7jA~@ Zzz94`
7\R"RH- u|.7w2 1. 如何查找可编程光源:目录 R:R<Xt N`5 [K'gvLt1
_:p-\Oo. i*@PywT"i3 2. 如何查找可编程光源:光学系统 D3P/: 4 5/7(>ivn
JEMc _ngR! 3. 编写代码 uN>5Eh&=Pf aW{5m@p{"
ACZK]~Y'N* 0_MtmmL. 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 e"NP]_vh, Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ]t`SCsoo 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 .5}Gt>4XM 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。 ~dp f1fP 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) c<MF:|(} x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 8UqH"^9.Q7 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)。
[)~1Lu 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 K5BL4N Q9xb7)G 4. 输出 _*Z3,*~"X A>2 _I)
`8RKpZv& *L$_80 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。 $j<KXR 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 7}6CUo 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 BK6
X)1R 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 !Hl] & [w|Klq5 5. 采样 _ezRE"F5 ~&Ne
P
_N^w5EBC] LbRQjwc]W GQ7uxdqWBQ 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 @p
WN5VL 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 C c:<F_UI 编辑采样标签以达成该采样目的。 dpylJ2 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 vO~Tx +qC[X~\ 编程一个高斯光束 GJrmK -`* 'p i 1. 高斯光束 T]-MrnO 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: >V27#L2:J /W BmR R
M\{\WyeX %]DA4W 2. 如何查找可编程光源:目录 +,LWyvc' |vl~B|",
w]{c*4o 'o#oRK{# 3. 如何查找可编程光源:光学系统 L6{gwoZf3 vJ^~J2#5
mY4pvpZw8 4. 可编程光源:全局参数 L-D4>+ _avf%OS
>L2_k'uE+; d-+jb<C& 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 &s vg<UZ 在此处,添加和编辑两个全局参数: rpm \!O - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 aXJ/"k #Tl - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 n-" (~ Xi[]8o 5. 可编程光源:代码段帮助 #5)/B eDZ8F^0 \+O.vRc"M 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 <;PKec 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 =zK4jiM1 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 \j62"
Qa )+Tv Hf]:mhH
?1JY6v]h4 6. 可编程光源:编写代码 NOXP}M DMG~56cTO, s~A-qG>
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-,6- 7. 可编程光源:调整采样和窗口 +?o!"SJ 4F#H$`:[
?0qD(cfx< /)Cfm1$ic 8. 可编程光源:使用你的代码段 [_(J8~va .c+U=bV-
dnoF)(d&Cm 018SFle 9. 测试代码! WT<}3(S'? CE`]X;#y
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Ce: Mu[lk=jC 10. 文件和技术信息 znsQ/[ :
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