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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 JC6?*R  
.5$"qb ?  
为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 iB4`w\-o  
"3Y(uN  
DR]=\HQ  
ZtHTl\z  
1. 如何查找可编程光源:目录 EZs"?A  
>u?m Bx  
,GO H8h  
_EPfeh;  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 \jA#RF.W  
I;xSd.-  
YoDL/  
3. 编写代码 7)Cn 4{B6  
suOWmqLs  
xhcFZTj/(  
   2F7(Y)  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 |WP}y- Au  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 tuK2D,6  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 *Wj]e%  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 {$>Pg/  
 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) 3uXRS,C  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 w'uB&z4'  
 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)。 sdp3geBYo  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 !d.bCE~  
jouA ]E  
4. 输出 7l(GBr  
hs^K9Jt  
%eOO8^N  
E .N@qMn~  
 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。 L;GkG! g  
 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)。 *Jwx,wF}4  
 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。 B6kc9XG  
 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。 { )g $  
0u) m9eg  
5. 采样 %6.WGuO  
7Is:hx|:  
{gz-w|7  
6?(yMSKa  
+)xjw9b  
 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。 `92P~Y~`W  
 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。 MxgJ+  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 @WCA 7DW!  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 FUVp}>#U  
q6'Q-e)  
编程一个高斯光束 I>EEUQR/$H  
j:2TicHDC  
1. 高斯光束 }el7@Gv  
当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: 6Ki!j<  
(kTu6t*  
xp?YM35  
i!{A7mo  
2. 如何查找可编程光源:目录 Y&<]:)  
W3zYE3DZf  
t6uYFxE  
e9RH[:  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 jp;]dyU  
B*(BsXQLY  
HLkI?mW<  
4. 可编程光源:全局参数 A$M8w9  
yJ/YK  
>4#: qIU  
D0Mxl?S?  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 <Umr2Vw-  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: Q=6 1.lP6  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ]Cs=EZr  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 %VGW]!QR  
z/]]u.UP  
5. 可编程光源:代码段帮助 )@ofczl6  
5T%2al,F`  
w4fQ~rcUIc  
 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。 "F =NDF  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 +[R^ ?~VK  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
bg!(B<!X  
DaQ+XUH?  
kY?tUpM!TB  
* RyU*au  
6. 可编程光源:编写代码 $q*a}d[Q  
#*q]^Is"  
Y7zs)W8xTT  
&~Y%0&F,&  
:c|Om{;  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 \HIBnkj)3n  
}N} Js*  
aAbA)'G  
1tq ^W'  
8. 可编程光源:使用你的代码段 dk^jv +  
O,Tp,w T  
\WBO(,]V  
D w/vXyZ  
9. 测试代码! ?=LT ^Zp`  
Wsgp#W+  
Ph%{h"  
wAw1K2d  
10. 文件和技术信息 RcO"k3J  
&XV9_{Hm  
^.R!sQ  
ZY8w1:'  
G pI4QzR  
QQ:2987619807 t V( WhP  
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