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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 <_~e/+_. a/dq+ 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。 xDEjeM G p~f=0K
-8m3L ?yy,3: 1. 如何查找可编程光源:目录 .vWwYG MyaJhA6c
z`(">J $ uqB.f$ 2. 如何查找可编程光源:光学系统 xvTz|Y *m*sg64Zw
{ {@* 3. 编写代码 8=,-r`oNy .T\_4C
9s&Tv&%VN = ow=3Ku 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 HMqR%A Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 +~f=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 SkyX\& 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。 G-eSHv 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) MZ"|Jn x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ,v_NrX=f? 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)。 M3Oqto<8" 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 lGpci Cxra(!& 4. 输出 !Z<=PdI1Ys \@m^w"Ij
5]~451 2(H-q( 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。 P$5K[Y4f 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 a6!|#rt 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 ]-cSTtO 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 MIdViS.g
()e|BFL . 5. 采样 p((a(Q/ tr|)+~x3
I`;SA~5 k8 z1AP Bu"5NB 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 _BZ6Ws$C2 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。 f"SK3hI$p 编辑采样标签以达成该采样目的。 uF+0nv+ 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ;@xlrj+ IPf>9#L 编程一个高斯光束 :B:6ezDF6 sW@_' Lw 1. 高斯光束 (nAL;:$x2 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: 1P?|.W_^1 xSq{pxX
w|c200Is}e _$i)bJ 2. 如何查找可编程光源:目录 |=AaGJx -tfUkGdx;l
7=gcdfW,;x GglGFXOL- 3. 如何查找可编程光源:光学系统 G`RQl@W>)( bE?X?[K
VS@e[, 4. 可编程光源:全局参数 P1ak>T*#2 quRTA"!E
MUSsanCA f+1@mGt 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 \,pObWm 在此处,添加和编辑两个全局参数: /xj`'8 - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 IKV!0-={!z - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 r1:CHIwK wf`A&P5tF 5. 可编程光源:代码段帮助 a|#TnSk &f2:aT) FLXn%/ 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。 kpXxg: c 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 h"nhDART< 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 nc6PSj X
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2M=h:::W 6. 可编程光源:编写代码 xpc{#/Nk $ ^@fV=e eph2&)D}Ep
#nw+U+qL fUr%@&~l^ 7. 可编程光源:调整采样和窗口 #p"$%f5Q_ FbRGfHL[
b~r:<:; 4:-x!lt 8. 可编程光源:使用你的代码段 RLZfXXMn 05g %5vHF
7hTpjox2 +abb[ 9. 测试代码! 6%}`!_N<Mc .>z1BP:(
`mA;1S i&?\Pp;5-j 10. 文件和技术信息 )K$YL='kX wl&T9O;?
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