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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 EjLj5Z/q B-`d7c5 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。 8Wx>,$k wi/Fx=w
Pe[~kog,TP c!l=09a~a+ 1. 如何查找可编程光源:目录 {HPKp&kl ihjs%5Jo%
&rs+x< urmx})= 2. 如何查找可编程光源:光学系统 [5Zs%!Z;8N ?&?gQ#\N_J
7i?"akr4 3. 编写代码 cp.c$ e]-bB#-A
\fG?j@Qx 3>X]`Oj7y 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 :tclYX Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 sd|5oz) 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 Y?G9d6]Lk6 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。 .Bxv|dji 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: x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 `8^4, 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)。 :%ms6j/B&V 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 4D(5WJ& yn=BO`sgW 4. 输出 Gs^hqT;h {&Kck>C'
NzB"u+jB A.nU8 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。 ()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)。 o%dKi] 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。 :l~^un|<2Y 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。 S8-3Nv' M*ZR+pq, 5. 采样 [JI>e;l
C: [Q(FBoI|
)BI6nU LLp/ SWe GZY8%.1{"a 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。 ;MH((M/AN 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。 xZ'-G6O
"~ 编辑采样标签以达成该采样目的。 G Y? ?q8 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 UQZ<sp4v; M\4pTcz{ 编程一个高斯光束 \*] l'>x1 )IN!CmpN 1. 高斯光束 Zj,1)ii 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: 45g:q 7K"{}:
-!d'!;
] y.h2hv]Bc 2. 如何查找可编程光源:目录 }4'5R [6+iR
&>Zm gz PeD>mCvL" 3. 如何查找可编程光源:光学系统 vTE3-v[i
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-+ 4. 可编程光源:全局参数 uY 6]rt_#a %H)^k${
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4L.? Bi}uL)~rD 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 '0\,waEu 在此处,添加和编辑两个全局参数: >4 n\ - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 G;RFY!o - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ?w^MnK0U) q<Tx'Y a 5. 可编程光源:代码段帮助 B{}<DP. ZLP)i;Az b'x26wT? 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 Oy(fh%k# 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 @aQ};~ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 (!cG*FrN
=&%}p[
3g n 0/<m.
&TgS$c5k 6. 可编程光源:编写代码 d_7v 1)j %:/@1r7o> +(Q$GO%
|DUWB; c{"=p8F_ 7. 可编程光源:调整采样和窗口 9w)W| 9 |B{@noGX
}dv$^4
*n + *xi&|% 8. 可编程光源:使用你的代码段 ey/{Z<D ]Rk4"i
QUQw/ pY~/<lzW 9. 测试代码! 0Dt-!Q7 }Quk n
nrEG4X9 "26=@Q^Y 10. 文件和技术信息 )44c[Z DXI{ jalL
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