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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 \mN[gT}LHm  
]G}B 0u3  
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。 +P`(Rf"luu  
0l#)fJo  
@l(vYJ:f  
F'?I-jtI  
1. 如何查找可编程光源:目录 >71&]/Rv  
 <n\`d  
TfZ6F8|B  
rba;&D;  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 s& {Qdf  
"%QD{z_L  
]AS"z<  
3. 编写代码 ~Z lC '  
j#6|V]l  
9kY[j2,+  
   yWHiw<  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 i~{ _eQV  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Qc{RaMwD  
 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 4oXbPr>  
 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。 QldzQ%4c\  
 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) nxap\Lf  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 MY nH2w]  
 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)。 dYojm1MQ  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 =S]a&*M  
]`w}+B'/  
4. 输出 o8FXqTUcs4  
$ 'QdFkOr  
]yX@'f  
4*UP. r@  
 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。 :Px\qh}K  
 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)。 3|@t%K  
 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。 "!Rw)=7O  
 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。 gKb0)4 AK  
Lg`Jp&Kg  
5. 采样 xwzT#DXGJ  
-05U%l1e  
-lRhz!E]  
OalP1Gy  
eE/%6g  
 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。 jlKGXD)Q[  
 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。 NyI ;v =  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 8h?X!2Nq  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 MdhT!?  
JFqf;3R  
编程一个高斯光束 *"G8  
H=zN[MU  
1. 高斯光束 $-@$i`Kf/  
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: Q)Dwq?  
#Y,A[Y5jX  
A@$fb}CF  
0B0G2t&hr  
2. 如何查找可编程光源:目录 >4![&&  
j/<??v4F4  
,bSVVT-b  
n2;9geq+  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 H$-$2?5  
)hL^+Nn bR  
yCM{M  
4. 可编程光源:全局参数 sdF3cX  
cq^sq1A:  
%9c|%#3  
135Par5v  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 S+*cbA{J|  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: &R\XUxI  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 B {i&~k  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Io+IRK  
2uo8jF.h  
5. 可编程光源:代码段帮助 uU+s!C9r  
8 G?b.NE^  
W:ixzpQ  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 1e$[p[  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 KHJ=$5r)  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
S.fXHtSx  
6bL"LM`s  
&y3B)#dIJ  
-g2{68 1`r  
6. 可编程光源:编写代码 Q}uG/HI  
]b\WaS8I  
H*qD: N  
$T)d!$  
~ iT{8  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 DM/hcY$MW  
3GWrn ,f  
:Ba-u  
/2:Q6J  
8. 可编程光源:使用你的代码段 n^Au*'  
CI1m5g [P  
=w,(M  
w})NmaT;YF  
9. 测试代码! xucIjPi]  
LI$L9eNv;Y  
WA$ p_% r=  
s{%fi*  
10. 文件和技术信息 3&'R1~Vh  
o(SuUGW  
&1$8q0  
e6es0D[>5  
(jneEo=vr  
QQ:2987619807 G\IocZ3Gz  
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