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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  _,2P4  
 T8i9  
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。 d#9"_{P  
 } Rc8\,  
@Pc]qu  
"A_W U|  
1. 如何查找可编程光源:目录 Q(2X$7iRq  
Bjz\L0d  
= e)[?{H  
`[;b#.  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 Svmyg]  
icf[.  
Eqg(U0k0  
3. 编写代码 RJ_ratKN*g  
&!{wbm@  
'`Smg3T!~S  
   X]Emz"   
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 :fr 2K  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 <~}t;ji  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 7FVu [Qu  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 Yp`6305f  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) u|=G#y;3  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 Oifu ?f<r  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 /AR;O4X+  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 KsGSs9  
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4. 输出 gkuI!=  
b\ %=mN  
=>hq0F4[;  
@$~ BU;kR  
 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。 ,$habq=;  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 l|Zw Zix  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 }B_n}<tjD  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 KLXv?4!  
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5. 采样 ~u&3Ki*x  
)Xa`LG =|  
'f<0&Ci8  
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:YB:)wV,P  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 _VR Sdr5  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 <}%>a@  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 jz|zq\Eek  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 I<.3"F1}  
2|o6~m<pE  
编程一个高斯光束 w?.0r6j  
j?6%=KuX<  
1. 高斯光束 qyc:;3?wm  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: W;,.OoDc>  
9c806>]U^  
Zb7KHKO{  
v|jBRKU99  
2. 如何查找可编程光源:目录  :XF;v  
l_u1 ~K  
/yIkHb^c   
q:-8W[_  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 &:8a[C2=  
~,Q+E8  
d>  Y9g  
4. 可编程光源:全局参数 <!&nyuSz  
anA>'63  
:SSe0ZZ_6b  
Y{@ez  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 Cdiu*#f  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: 0<Px 2/  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Rs8`M8(4%  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 j0o_``  
,g{`M]Ov  
5. 可编程光源:代码段帮助 S8<O$^L^  
-U"(CGb5  
?`,UW;Br6  
 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。 I2%{6g@  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 sxl29y^*  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
,jbj-b(  
j; 1X-  
?bQ~ +M\  
vgHMVzxj  
6. 可编程光源:编写代码 ;-@^G 3C:  
WU{G_Fqaz  
UL(R/yc  
[1dlV/  
# o)a`,f  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 zfO0+fMH  
Am!$\T%2  
!u~( \ Rb;  
V;~W,o!  
8. 可编程光源:使用你的代码段 Jp xJZJ  
L$l'wz  
%Ox*?l _  
yFshV\   
9. 测试代码! QOEcp% 6I}  
F%lP<4Vx  
`K~300-hOb  
tV@!jaj\  
10. 文件和技术信息 ,F.\z^\{  
TNUzNA  
+I5@Gys  
4At%{E  
V3xC"maA@  
QQ:2987619807 &2Q4{i  
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