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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 ctJ&URCi#  
~<r i97)  
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。 ]J@/p:S>  
ycX{NDGs  
o""~jc~  
G]*|H0j  
1. 如何查找可编程光源:目录 bQQVj?8jp  
qO()w   
l[YEKg  
j[e,?!8;  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 li/aN  
([LIjaoi  
<qeCso  
3. 编写代码 FFzH!=7T?  
u#jC#u^M  
`9 [i79U  
   ( ?Q|s,  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 oH-8r:{  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ~F[L4y!sL  
 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 Ijedo/  
 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。  MCnN^  
 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) T V:<TR  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 &drFQ|  
 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)。 NFyMY#\]  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 qrBZvJU  
&jf7k <^  
4. 输出 D>kD1B1  
f/ahwz  
O<N#M{kc.  
k-jahm4  
 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。 O\Eqr?%L)  
 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)。 ,XB%\[pKe  
 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。 OO-k|\{ |  
 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。 nk@atK,38^  
 y4jU{,  
5. 采样 \l,rpVv5m  
k<Sl1v K  
bToq$%sCg  
X0uJNHO  
f_\_9o"l  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 HEY4$Lf(I  
 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。 P&=lV}f  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 k1}hIAk3u  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 -9+se  
YpmYxd^  
编程一个高斯光束 yoS? s  
$8 =@R'  
1. 高斯光束 mP^SS Je  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: bcz-$?]  
c:\shAM&  
JUt7En;XE  
qVgd(?hJ#  
2. 如何查找可编程光源:目录 j]5WK_~M  
g8pO Lr'  
7P**:b  
P+(i^=S  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 q,l)I+  
X.#oEmA ,P  
r`M6!}oa  
4. 可编程光源:全局参数 ?M}S| dsmE  
|a(fejO3  
q]c5MlJXF  
C"eXs#A  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 &|o$=Ad  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: w1^QD^KnH  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Xu}U{x>  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Op}ZB:  
=1hr2R(V  
5. 可编程光源:代码段帮助 `8g7q 5  
WxUxc75  
L^0v\  
 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。 8l+H"M&|  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ocQWQ   
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
1~yZ T  
ukAKFc^)k  
q{' ~+Nq  
$dg9z}D  
6. 可编程光源:编写代码 h5~n 1qX  
|+f-h,  
a)s;dp}T%  
p]gT&[iJ  
{6,|IGAq V  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 ` E`HVZ}  
m VxO$A,  
{|<"C?  
l|"6yB |  
8. 可编程光源:使用你的代码段 /n{1o\  
Ngy=!g?Hk=  
TkRP3_b  
4_=Ja2v8;`  
9. 测试代码! |%7cdMC  
NC"yDWnO'  
[0@`wZ  
\=e8%.#@J  
10. 文件和技术信息 b]fzRdhl  
Frm;Ej3?$  
-K %5(Eg  
N/F$bv  
b$JBL_U5Ch  
QQ:2987619807 963aW*r  
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