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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 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] u\5K-  
CqX*.j{  
0}:Wh&g  
ka`}lR  
1. 如何查找可编程光源:目录 I&&;a.  
04Uyr;y  
-\Z`+kY?p  
]h`d>#Hw!  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 j(pe6  
VYH $em6  
Z;dR :|%)  
3. 编写代码 G ,`]2'(@  
UQb|J9HY4  
@aB7dtM  
   \m<$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@ vzQ$  
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  
$9 G".T  
<#./q LSR  
k~QmDq  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 --vJR/-  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 iQiXwEAi[  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 w[^lxq  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 5m>f1`4JS  
Izfq`zS+\s  
编程一个高斯光束 h6 :|RGF  
?uF3Q)rCk  
1. 高斯光束 {JfL7%  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: Z3X9-_g  
+}f}!h;  
#1'p?%K.  
Lr "V  
2. 如何查找可编程光源:目录 @G|z _  
LO%OH u}]  
%^u e  
}C JK9*Z  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 4`?WdCW8  
ABq#I'H#@2  
 "'Q~&B;@  
4. 可编程光源:全局参数 hu~XFRw15  
3_J({  
qM d4awB R  
fz+dOIU3\L  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ?:7$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。 S e!B,'C%  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
#0Z%4WQ  
=o[H2o y  
XU`vs`/   
J c:j7}OOV  
6. 可编程光源:编写代码 (%4O\ s#l  
\?$kpV  
fQ f5%  
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(  
b Kr73S9  
LUA<N:  
9#\oGzDN  
10. 文件和技术信息 q)RTy|NJ^  
9lqD~H.  
z[]8"C=  
+ $Lc'G+:  
n7bML?f'  
QQ:2987619807 bG]?AiW r  
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