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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 dlC)&Ai  
<a|$ Bl  
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。 ~O~c^fLH(B  
#5kQn>R  
AlNiqnZ  
zxtx~XO  
1. 如何查找可编程光源:目录  = uZ[  
e g#.f`  
VpJ/M(UD-  
3u7N/OQ(  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 E8WOXoP(  
u{'bd;.7  
tm~V+t!mj  
3. 编写代码 @eN x:}  
]&1Kz 2/  
mu2r#I  
   jR S0(8  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 *M5 =PQfb  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 _PrK6M@"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 -cCujDM#T  
 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。 iIq='xwa9  
 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) #CoJ S[t  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 I|JMkP  
 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)。 F_=RY ]  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 cA1"Nek  
1vBR\!d?7  
4. 输出 7</&=lly  
IMjnj|Fj  
p5c^dC{   
<Brq7:n|  
 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。 [y| "iSD  
 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)。 AoL4#.r3H  
 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。 ~AxA ,  
 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。 "W;Gv I  
u-3A6Q  
5. 采样 rIg1]q  
_rXTHo7P  
'<~l% q  
;wIpche  
[k.|iCD  
 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。 &,2h=H,M  
 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。 @Hj5ZJ 3  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 R+FBCVU&TJ  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 pw*<tXH!  
4[|^78  
编程一个高斯光束 AzVON#rj  
X>j% y7v  
1. 高斯光束 y^tuybpZY<  
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: @FKNB.>  
k/YEUC5  
_Iy0-=G  
uPc}a3'?  
2. 如何查找可编程光源:目录 H#x=eDU|k  
`;4P?!WG  
abkl)X>k  
qz"di~7  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 bsy\L|wd  
[!p>Id  
U7O~ch[,  
4. 可编程光源:全局参数 x2 /\%!mt  
An!1>`8r  
RUUV"y  
fEE[h uG  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 NL 3ri7n  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: 6lOT5C eJ"  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 0P^RciC f  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 PjNOeI@G  
B)g7MG  
5. 可编程光源:代码段帮助 JsI` #  
g-"@%ps  
ra=U,  
 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。 Cqy84!Z<  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 {/G~HoY1i  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
Fg<$;p  
A#$oY{"2Y  
4Ei*\:  
Z .VIb|  
6. 可编程光源:编写代码 Gs;wx_k^  
)isz }?Dj  
}Tf~)x  
&?flH;  
kx0(v1y3gT  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 o^FlQy\  
OjTb2[Q  
,%7>%*nhk  
lYldq)qB{  
8. 可编程光源:使用你的代码段 (CFm6p'RZ  
>Q#h,x~vu  
7p*PDoM6`  
>Lj0B%^EvM  
9. 测试代码! 8&<C.n KP  
K8M[xaI@  
dPZrX{ c  
4\ R2\  
10. 文件和技术信息 <]<P<  
7pf]h$2  
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ci*rem  
Z6C!-a  
QQ:2987619807 XE8>& & X  
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