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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 /Klwh1E  
8'^eH1d'  
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。 @{+*ea7M(`  
 vFl|  
ZJy D/9y  
lba*&j]w=  
1. 如何查找可编程光源:目录  gxU(&  
Y]Su<t gX?  
YV! !bI  
;1(OC-2>d  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 u:g(x+u4:  
rQKBT]?y  
i;/qJKr&#  
3. 编写代码 KC}B\~ +  
r)+dK }xl  
EnwiE  
   =%2 E|/  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 \sp7[}Sw  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 bpUN8BI[T  
 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 o<V-gS  
 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。 3vrQY9H>  
 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) Ta9;;B?$  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 7yQ r  
 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;m!CYB  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 Sn0?_vH4  
yMo@ka=v  
4. 输出 fF-V=Zf5  
?W.Y x7c  
2cy{d|c  
oL VtP  
 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\hF|[z  
 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)。 M~"]h:m&'v  
 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。 {K[+nX =#  
 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。 _fMooI)U1  
?hfos Bn&[  
5. 采样 W_iP/xL  
Or_9KX2  
}$$b6G  
d^lA52X6P  
[oKB1GkA  
 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。 W@UHqHr:\  
 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。 ?.4.Ubc\  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 &TK%igL  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 NugJjd56x  
yM\ 1n  
编程一个高斯光束 sM?DNE^BvW  
`bH Eu"(,  
1. 高斯光束 P!]DV$o  
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: D_, 2z  
4Pz9&^K  
{ ET+V  
`8'|g8,wb0  
2. 如何查找可编程光源:目录 wHIS}OONz  
lzw r]J%|?  
c*ytUI *  
[q(7Jv  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 !PQ@"L)p  
?np` RA  
y-Z*qR?  
4. 可编程光源:全局参数 ^8fO3<Jg  
>+$1 p_  
9I pjY~or  
A Ys<IMQ  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 M rVtxzH  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: ?[T&y ,ln  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 <X;y 4lPZ  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 bfrBHW#  
gbSZ- ej  
5. 可编程光源:代码段帮助 9D 0ujup  
T?% F  
8ALYih7"W  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 =;T971L`  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 C\fc 4  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
4Ly!:GH3T  
Y> 7/>x6  
rV1JJ.I  
]huqZI  
6. 可编程光源:编写代码 Ct.Q)p-wn  
|yqx ]  
-5E%f|U  
 ,?`$ ~8  
uK t>6DN.  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 b$M? _<G  
 /@%  
Ai /a y# E  
y]@_DL#J=  
8. 可编程光源:使用你的代码段 %,)[%>#{  
B8C"i%8V)  
#V~r@,  
9i9VDk{  
9. 测试代码! C' ny 2>uA  
LM<OYRB(  
<.=   
``zg |h  
10. 文件和技术信息 {mI95g&  
iD{;!dUZ  
pU}>}  
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QQ:2987619807 7gPkg63  
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