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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 %{GYTc \'X `>M;f%s 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。 ^@W98_bd; ERSo&8
:W]IJ
mI\ ="%nW3e@ 1. 如何查找可编程光源:目录 BGAqg=nDV ~3p
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BN!N_r }9Yd[` 2. 如何查找可编程光源:光学系统 `LD#fg* Bl,rvk2
a`SQcNBf* 3. 编写代码 NpS*]vSO "&jWC
ziFg+i%s ,PG d 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 M7D@Uj&xx( Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 (#zSVtZ 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 :^
9sy 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。 XL@Y! 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) |Ld/{&Qr x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 [Yt!uhww 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)。 ["FC 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 &V.ps1 I'"b3]DXG 4. 输出 w&6c`az8 #ma#oWqF }
%onUCN<O` k+*DPo@) 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。 &zVF!xNy& 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)。 (e>.hfrs 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。 'G3;!xk$ 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。 REd"}zDI q2qbbQ6H 5. 采样 <@;Y.76~ b"`Vn,
O0`k6$=6r "wk~[> P38D-fLq 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 d'1L#`? 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 C[cNwvz 编辑采样标签以达成该采样目的。 ["'0vQ 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 [/.5{|&GSt XS!mtd<q 编程一个高斯光束 YXD6GJWo L2v
j)( 1. 高斯光束 h/9{E:ML 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: SoS GQ&k etY/K0
7nh,j <~;2 -49z.(@ki 2. 如何查找可编程光源:目录 n}8J-/(|+ y 1DP`Ro
.A;D-"! u&Ze$z 3. 如何查找可编程光源:光学系统 ],rtSUO XwlAW7lU=
4H4U 4. 可编程光源:全局参数 ?t LJe ~WS;)Q0|
3q*y~5&I ^X$k<n A; 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 J\iyc,M<M 在此处,添加和编辑两个全局参数: fJ!i%</V - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ~T<yp - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 UL0%oJ# @^Tof5?F? 5. 可编程光源:代码段帮助 w6F'rsko] Qz*!jwg Z
P\A 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 -i``yf?P 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 %vPs38Fks 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 YmP`Gg#>p
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TV$Pl[m 6. 可编程光源:编写代码 V=";vRS8 (;1FhIi& S1Q2<<[
}kg?A oo ; z_ZZ(W 7. 可编程光源:调整采样和窗口 *2O4 *Q1 K9v@L6pY=
7I~Ww{ =2HR+ 8. 可编程光源:使用你的代码段 _D9`L&X} [zp v3Uw
>*ey 7g SJY<#_b 9. 测试代码! Ux_ tHyc/ fFD:E} >5
neW_mu;~Z fuM+{1}/E 10. 文件和技术信息 |*079v A|sTnhp~
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