| 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 =ZU!i0
K OSUiS`k 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。 bp?TO]LH saZK+kD4I
WdS1v% g%]<sRl:- 1. 如何查找可编程光源:目录 aw lq/ Jpp-3i.F#
[#\OCdb*3 KLG .?`h: 2. 如何查找可编程光源:光学系统 &,PA+# M^HYkXn[
TBJ?8W( 3. 编写代码 WhH60/` x4g6Qze
6ZI7V!k YZOwr72VL 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ,3}+t6O" Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 &Q"vXs6Gt 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 BH^*K/^ 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。 v_%6Ly 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) k:~UBs\)( x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 +ru `Zw5, 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)。 O\;Lb[`lb 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 KgD$P(J:[ x~Z7p)D_< 4. 输出 [{xY3WS 3K~^H1l
r^"sZk# qR2cRepV 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 [D+PDR 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 e'G3\h}# 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 #2Q%sE? 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 B$s6|~ BIx*( 5. 采样 }2BNy9q@ 0]DX KI
W6EEC<$JL O(0a l#Fvj FO!0TyQ 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。 75R4[C6T 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。 @pv:uON\ 编辑采样标签以达成该采样目的。 W}D[9zo/ 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
O\yYCi( ~v/`
`s 编程一个高斯光束 ';v2ld 9 Mx93D
1. 高斯光束 oliVaavj 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: :Zq?V`+M }/NjZ*u
u\xrC\Ka 0VR,I{<.{ 2. 如何查找可编程光源:目录 -Tuk.>i) fIx|0,D&7L
O7Jp; K|~!oQ 3. 如何查找可编程光源:光学系统 {t0!N]' Oa@SyroF=
#|:q"l9 4. 可编程光源:全局参数 yl' IL#n]r BgCEv"G5
)Rk(gd i+I.>L/S 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 /N/jwLr 在此处,添加和编辑两个全局参数: V~o'L#a - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 #z_.!E - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 7I(QTc)* 8h}1t4k 5. 可编程光源:代码段帮助 OaN"6Ge# MbTmdRf 6+>X`k%D 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。 e*D,2>o 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 yMgS0 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 4.kn,s
Y3)*MqZlF 5V0#_!QAN
gK *=T 6. 可编程光源:编写代码 T`I4_x 11fV|b% ct(euPU
m5?t<H~ ]nxSVKE4p 7. 可编程光源:调整采样和窗口 g6SZ4WV a*_"
nI&lr
PP_ar{|7 &,/-<y-S 8. 可编程光源:使用你的代码段 j{ri]?p v]q"{c/
VF<VyWFC0` #N97 9. 测试代码! vhU
$GG8 <{eJbN p
a63Ud<_a7 Fl==k 10. 文件和技术信息 R&/"?&pfa O `>u70
X4bZ4U* 1:I _;O_ weOga\ QQ:2987619807 1l}fX}5%I;
|
|