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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 #k`gm)|  
_5x]BH6f  
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。 uI%7jA~@  
Zzz94`  
7\R"RH-  
u |.7w 2  
1. 如何查找可编程光源:目录 R:R<Xt N`5  
[ K'gvLt1  
_:p-\Oo.  
i*@PywT"i3  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 D3P/: 4  
5/7(>ivn  
JEMc_ngR!  
3. 编写代码 uN>5Eh&=Pf  
aW{5m@p{"  
ACZK]~Y'N*  
   0 _MtmmL.  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 e"NP]_vh,  
 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`SCsoo  
 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 .5}Gt>4XM  
 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。 ~dpf1fP  
 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) c< MF:|(}  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 8UqH"^9.Q7  
 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)。  [)~1Lu  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 K5 BL4N  
Q9xb7)G  
4. 输出 _*Z3,*~"X  
A>2_I)  
`8RKpZv&  
*L$_80  
 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。 $j<KXR  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 7}6CUo  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 BK6 X)1R  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 !Hl]&  
[w|Klq5  
5. 采样 _ezRE"F5  
~ &Ne P  
_N^w5EBC]  
LbRQjwc]W  
GQ7uxdqWBQ  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 @p WN5VL  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 C c: <F_UI  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 dpylJ2  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 vO~  Tx  
+qC [X~\  
编程一个高斯光束 GJr mK  
-`* 'p i  
1. 高斯光束 T]-MrnO  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: >V27#L2:J  
/W BmR R  
M\{\WyeX  
%]DA4W  
2. 如何查找可编程光源:目录 +,LWyvc'  
|vl~B|",  
w]{c*4o  
'o#oRK{#  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 L6{gwoZf3  
vJ^~J2#5  
mY4pvpZw8  
4. 可编程光源:全局参数 L-D4>+  
_avf%OS  
>L2_k'uE+;  
d-+jb<C&  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 &s vg<UZ  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: rpm\!O  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 aXJ/"k #Tl  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 n-" (~  
Xi[]8o  
5. 可编程光源:代码段帮助 # 5)/B  
eDZ8F^0  
\+O.vRc"M  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 <;PKec  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 =zK4jiM1  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
\j62"  
Qa )+Tv  
Hf]:m hH  
?1JY6v]h4  
6. 可编程光源:编写代码 NOXP}M  
DMG~56cTO,  
s~A-qG>  
D~ Y6%9  
:QGo -,6-  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 +?o!"SJ  
4F#H$`:[  
?0qD(cfx<  
/)Cfm1$ic  
8. 可编程光源:使用你的代码段 [_(J8~ va  
.c+U=bV-  
dnoF)(d&Cm  
018SFle  
9. 测试代码! WT<}3(S'?  
CE`]X;#y  
:&vX0 Ce:  
Mu[lk=jC  
10. 文件和技术信息 znsQ/[  
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G^k'sgy.  
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d/Q#Z  
QQ:2987619807 <}{<FXk[  
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