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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 ?#"rI6 j+AAhn 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。 {pMbkAQ@ q15t7-Z6 8 hx4N s*{l}~fPkW 1. 如何查找可编程光源:目录 3jQy"9f ve[` 0
5Z/x Y& OW1i{ 2. 如何查找可编程光源:光学系统 <EFA^,3t% IiTV*azVh "Mzb 3. 编写代码 Rhh5r0 \5 (`PgvBL: 4b]/2H PjZsMHW% 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 JVbR5"+. Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ! iuDmL 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 h`n,:Y^++P 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。 m`
^o<V& 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) KdIX` x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 !gA<9h 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)。 RGFanP 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ;0DTf nNJU@<|{* 4. 输出 @\0U`*]^) UFBggT\ FJo?~ 7(cRm$)L 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 L+,p#w 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 [4L[.N@ 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 Xkcy~e 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 5%,5Xe4p D^ZG-WR 5. 采样 ("0 7t/|| o1C1F}gxU \d$fi*{ =@(&xfTC -|;{/ s5 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。 r
>bMx~a] 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。 {FRUB(68b 编辑采样标签以达成该采样目的。 Kn-cwz5 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ~I[Z2&I q6DuLFatc* 编程一个高斯光束 278:5yC iAD'MB 1. 高斯光束 nvY3$ Ty 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: (;DnL|"'8 kT6h}d^/^ o
4G%m>$ dqF]kP,VG 2. 如何查找可编程光源:目录 {*utke]}* ;e,_F/@` EB R,j_ .Z%y16)T 3. 如何查找可编程光源:光学系统 Ze+p;v ~[n]la 1;_tu 4. 可编程光源:全局参数 SSG57N-T S -$ L2N )F_vWbg 0u[Vd:()v( 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 <Y%km[Mh 在此处,添加和编辑两个全局参数: Gy}WZ9{ - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Fg` P@hC - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ^`M,ju \"=4)Huv 5. 可编程光源:代码段帮助 RcJ.=?I! 6/{V#.( &Xh8j^p' 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。 J,N='~kfh 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 'T=$Q%Qv 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 k;EG28
2@7f^be 6.#5Ra pXn(#n< 6. 可编程光源:编写代码 /G[2
2rxZN\gyL =AaTn::e/ [l~Gwaul> !97U2L4 7. 可编程光源:调整采样和窗口 Eo
h4#fZ\N )|52B;yZx w4:|Z@ I wY$'KmNW 8. 可编程光源:使用你的代码段 :Q\Es:y tj ONN(K` D,$!.5OA r0MUv}p#|L 9. 测试代码! a4a/]q4T R0yPmh,{ ]IF
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eiJkX 10. 文件和技术信息 W^(:\IvV A=N &(k zY11.!2 ucP"<,a cx+w_D9b! QQ:2987619807 RC[mpR;2
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