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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 g>b{hkIXg i}|jHlv 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。 4]
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0}:Wh&g ka`}lR 1. 如何查找可编程光源:目录 I&&;a. 04Uyr;y
-\Z`+k Y?p ]h`d>#Hw! 2. 如何查找可编程光源:光学系统 j(pe6 VYH
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Z;dR:|%) 3. 编写代码 G ,`]2'(@ UQb|J9HY4
@aB7dtM \m<$qp,n 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 O2lM;=" Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 urL@SeV+$ 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 XZTH[#MqeI 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。 \2Q#' 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) W_
;b e x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ).tTDZ
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)。 tp\d:4~R 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 G 40 wr>6Go% 4. 输出 [KW)z#`* 0@
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gEgd/Le eQfXUpk3@I 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。 u&f|z9 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)。 je>mAQKi\ 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。 aOUTKyR ~ 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。 TTo?BVBK M@pF[J/ 5. 采样 '+GYw$ m&MZn2u[4i
$9G".T <#./q LSR k~QmDq 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 --vJR/- 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 iQiXwEAi[ 编辑采样标签以达成该采样目的。 w[^lxq 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 5m>f1`4JS Izfq`zS+\s 编程一个高斯光束 h6:|RGF ?uF3Q)rCk 1. 高斯光束 {JfL7% 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: Z3X9-_g +}f}!h;
#1'p?%K. Lr "V 2. 如何查找可编程光源:目录 @G|z_ LO%OH
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JK9*Z 3. 如何查找可编程光源:光学系统 4`?WdCW8 ABq#I'H#@2
"'Q~&B;@ 4. 可编程光源:全局参数 hu~XFRw15 3_J({
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R fz+dOIU3\L 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ?:7$c 在此处,添加和编辑两个全局参数: /~/nhKm - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ?]_A~_J! - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 i06|P I
,Mn`kL<F 5. 可编程光源:代码段帮助 PD^Cj?wm a0`(*#P lQ2vQz-J 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。 "Q[?W(SA 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Se!B,'C% 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 #0Z%4W Q
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y XU`vs`/
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c:j7}OOV 6. 可编程光源:编写代码 (%4O\s#l \?$kpV f Qf5%
O7f"8|=HX sQO>1bh 7. 可编程光源:调整采样和窗口 lQVK~8t3 fTi5Ej*/?)
ql_,U8Jw 4B-+DH>{6 8. 可编程光源:使用你的代码段 )kE1g& Lv-M.
fs,>X!l+ Co:Rg@i(F 9. 测试代码! ~AcjB( bKr73S9
LUA<N: 9#\oGzDN 10. 文件和技术信息 q)RTy|NJ^ 9lqD~H.
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