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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 =ZU!i0 K  
O SUiS`k  
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。 b p?TO]LH  
saZK+kD4I  
WdS1v%  
g%]<sRl:-  
1. 如何查找可编程光源:目录 aw lq/  
Jpp-3i.F#  
[#\OCdb*3  
KLG.?`h:  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 &,PA+#  
M^HYkXn[  
TBJ?8W(  
3. 编写代码 WhH60/`  
x4g6Qze  
6ZI7V!k  
   YZOwr72VL  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ,3}+t6O"  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 &Q"vXs6Gt  
 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 BH^*K/ ^  
 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。 v_%6Ly  
 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) k:~UBs\)(  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 +ru`Zw5,  
 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)。 O\;Lb[`lb  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 KgD$P(J:[  
x~Z7p)D_<  
4. 输出 [{xY3WS  
3K~^H1l  
r^"sZk#  
qR2cRepV  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 [D+PDR  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 e'G3\h}#  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 #2Q%sE?  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 B$s6|~  
BIx*(  
5. 采样 }2BNy9q@  
0]DX KI  
W6EEC<$JL  
O(0a l#Fvj  
 FO!0TyQ  
 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。 75R4[C6T  
 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。 @pv:uON\  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 W}D[9zo/  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 O\yYCi(  
~v/` `s  
编程一个高斯光束 ';v2ld 9  
Mx93D   
1. 高斯光束 oliVaavj  
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: :Zq?V`+M  
}/NjZ*u  
u\xrC\Ka  
0VR,I{<.{  
2. 如何查找可编程光源:目录 -Tuk.>i)  
fIx|0,D&7L  
O7Jp ;  
K|~ !oQ  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 {t0!N]'  
Oa@SyroF=  
#|:q"l9  
4. 可编程光源:全局参数 yl' IL#n]r  
BgCEv"G5  
)Rk(gd  
i+I.>L/S  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 /N/jwLr  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: V~o'L#a  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 #z_.!E  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 7I(QTc)*  
8h}1t4k  
5. 可编程光源:代码段帮助 OaN"6Ge#  
MbTmdRf  
6+>X`k%D  
 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。 e *D,2>o  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 yMgS0  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
4.kn , s  
Y3)*MqZlF  
5V0#_!QAN  
gK *=T  
6. 可编程光源:编写代码 T`I4_x  
11fV|b%  
ct(euPU  
m5?t<H~  
]nxSVKE4p  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 g6 SZ4WV  
a*_" nI&lr  
PP_ar{|7  
&,/-<y-S  
8. 可编程光源:使用你的代码段 j{ri]?p  
v] q"{c/  
VF<VyWFC0`  
#N97  
9. 测试代码! vhU $GG8  
<{eJbNp  
a63Ud<_a7  
Fl==k  
10. 文件和技术信息 R&/"?&pfa  
O`>u70  
X4bZ4U*  
1:I _ ;O_  
weOga\  
QQ:2987619807 1l}fX}5%I;  
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