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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 gQ
h0-Dnw %^"T z,f 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。 UD*#!H (0W%YZ!&
^ h^2='p o lNL|WJ`w 1. 如何查找可编程光源:目录 ja~b5Tf9 +D4Nu+~BSN
kTex>1W; <uL?7P 2. 如何查找可编程光源:光学系统 UL[4sv6\9 VzpPopD,QW
P58U8MEG 3. 编写代码 aQN`C{nY B>o\;) l3O
nl5K1!1 )1j~(C)E8 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 i TD}gC Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ~>D;2 S(a 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 c0<Y017sG 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。 $t1]w]}d 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) ]Vl5v5_ x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 *^c4q|G.- 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)。 qB]z"Hfq, 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 HcHfwLin0 ]qXHalHY 4. 输出 .2
UUU\/5 jXi<ZJ
A>>@&c:( ^Sy\< 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。 8+gx?pb 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)。 AXPUJ?V 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。 )\^o<x2S 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。 e^&YQl RO wbzA)]r 5. 采样 6{azzk8
UUb!2sO
<mY`<(bc J~gfMp. r.i.w0B( 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。 w,3`Xq@ 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。 AV d 编辑采样标签以达成该采样目的。 m1F<L 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 dN |w;|M $o]zNW;X 编程一个高斯光束 f[.hN :1 Fm~' 1. 高斯光束 nQ$N(2<Fe 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: &1Cq+YpI Bf'jXM{-
c_ygwO3.Q Mh+'f 93 2. 如何查找可编程光源:目录 #Z$6>
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{ tR=D_5 ^Y'J0v2 3. 如何查找可编程光源:光学系统 _"0n.JQg xo@N~
<*(~x esPS 4. 可编程光源:全局参数 /mD KQ< -'}iK6
iU%Gvf^?'5 m]"YR_ 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 wkJB5i^<w 在此处,添加和编辑两个全局参数: hLm9"N'Pf - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 &-b=gnT - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 3gabk/ e/Q[%y.X 5. 可编程光源:代码段帮助 Q.yKbO<[ 2{V| c(Ha"tBJ 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 *|E@81s# 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 s}z,{Y$-t 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 B:mlBSH
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e0$mu?wd- 6. 可编程光源:编写代码 <M&]*|q>g% FBY~Z$o0. GzB%vsv95
=oh6;Ojt $`=?Nb@@# 7. 可编程光源:调整采样和窗口 -+PPz?0 +;!w;t
wcL0#[) {VNeh 8. 可编程光源:使用你的代码段 F
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A&M/W'$s BuvBSLC~ 9. 测试代码! nb|MHt PX EV(/@kN2
-[`W m7en CTP% 10. 文件和技术信息 [`b{eLCFX] mPD'"
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