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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 #U4F0BdA :{v#'U/^ 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。 4r#= * [Td4K.c
(0r3/t?DQ |bHelD| 1. 如何查找可编程光源:目录 S(lO(gY 9';JXf$
ItVWO:x&v 'RR~7h 2. 如何查找可编程光源:光学系统 Id'-&tYG W]1)zO
;(/ZO%h 3. 编写代码 W~;`WR;. %QGC8Tz
,j{,h_Op hGe/;@% 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 J.b9F:&} Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 AaOuL,l 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 )gIKH{JYL 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。 Ad8n<zt| 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) $E~`\o%Ev x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 &*,#5. 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 wC+u73599 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 HY*Kb+[ Y|f[bw 4. 输出 W?R6ZAn y/cvQY0pU
kk@fL 61>.vT8P 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 5h-SCB>P 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 mbxZL<ua 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 2!m/ 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 uAJx.>$b 6+|do+0Icg 5. 采样 r&JgLC( m)t;9J5
:Zbg9`d* )._; ~z! wj^3N7_:w 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。 A@[o;H}XP 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。 8,4"uuI 编辑采样标签以达成该采样目的。 mbTEp*H 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Eu d*_>| ]Ji.Zk 编程一个高斯光束 i Dp)FQ$ JN-y)L/> 1. 高斯光束 q460iL7yF} 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: ZF9z~9 Bi 3<7
P|tO<t6/9* wx=
$2N6 2. 如何查找可编程光源:目录 yy^q2P kW Ml
|&+o^ DrUO- 3. 如何查找可编程光源:光学系统 RUnSC OdX d9fC<Tp
}%ojw | 4. 可编程光源:全局参数 S]e|"n~@ |P
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OUPUixz2Z {tuYs: 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 _ @NL;w:! 在此处,添加和编辑两个全局参数: ArI2wM/v - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 +s,=lL - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 jUYWrYJ 'j8:vq^d 5. 可编程光源:代码段帮助 w7.V6S$Ga VGy<")8D/ *k( XW_> 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。 #C74z$ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Z*]9E^ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 PB\(=
}I+E\< ;40/yl3r3[
Ct <udO 6. 可编程光源:编写代码 <s31W3<v p?%y82E Olt?~}
8`B3;Zmm ?4#Li~q 7. 可编程光源:调整采样和窗口 B:yGS*.tu ^+>laOzC`8
ok"k*?Ov -n~1C{< 8. 可编程光源:使用你的代码段 T"}5}6rSG O_muD\
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9]([\% ) 9. 测试代码! ;C9_?u~# lBLARz&c#
k<nZ+! M `t>l:<@% 10. 文件和技术信息 A7Cm5>Y_S lV3x *4O=
$t'MSlF \j}ZB<.> d`=MgHz QQ:2987619807 D
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