| infotek | 2021-09-23 09:37 |
脉冲的自由空间传输使用工具箱：基本工具箱 脉冲参数：脉冲宽度为10fs，载波波长800nm，包含29个谐波场 自由空间传输距离：10mm VirtualLab脉冲建模的一些概念的介绍 1) 脉冲传输 作为任意的电磁场，脉冲由电场矢量E（r, t）和磁场矢量H（r, t），共六个矢量分量来表示，这六个分量均为实值函数，后面我们用函数U（r, t）表示其中任意一个分量 VirtualLab可以模拟脉冲传输，在一个输入平面 定义脉冲，此后脉冲传输通过一个系统并在输出平面 显示，数学表达式如下：  传输时间用 来表示 脉冲在时间上的宽度为 ，简称脉宽，一般脉宽长短依赖于横向位置并且随着传播改变 脉冲的载波频率为 在光学中使用实数场表示会带来很多计算上的不便，为方便计算人们往往使用复数场Uc表示光场分量，在VirtualLab中也是这样。复数场Uc和实数场U之间的关系是：  3) 时间傅里叶变换 任意点  处，光场的时域分布和对应的频域分布由傅里叶变换联系起来，如下所示：  类似的定义同样适用于复数场 4) 包络函数 VirtualLab在模拟中使用了包络函数 的概念。包络函数是以 为中心时脉冲时域分布并除去载波因子 后剩余的部分。因此，其定义如下：   1) 构建脉冲光源    2) 创建光路图LPD，选择高斯光源，并将高斯脉冲光谱导入高斯光源中，以形成脉冲光源  STEP2：在光源窗口选择光谱参数(Spectral Parameters) STEP3：在功率谱类型中选择波长列表(List of Wavelengths) STEP4：选择从图表中导入(Load from Diagram) STEP5：选择上面生成高斯脉冲光谱 STEP6：OK，以生成高斯脉冲光源 3) 选择虚拟屏作为探测器，并将光源与虚拟屏连接起来，二者间距离设置为10mm   5) 引入光程分析器（Optical Path Length Analyzer，以下简称OPLA），以获取脉冲的时间偏移  PS:在分析器中双击Optical Path Length Analyzer (OPLA)  PS：光程分析器窗口 6) 点击 ，进行光程分析  PS2：由左图可见相位大致随频率线性变化，因此可对其进行线性拟合。在全相位中提取出线性拟合部分，剩余相位随频率的变化如右图所示。剩余相位是介质色散的结果，若介质无色散则相位完全线性的随频率变化，剩余相位为零(或任意常数) 7) 查看探测器结果Detector Results ，获得（考虑色散的）时间偏移  PS1：时间偏移量为33.3656ps 8) 使用VirtualLab提供的场测量工具，选择点测量（Point Evaluation）即显示某一点上光场的特性  PS:在中心位置处测量光场随波长变化  PS：中心位置处不同波长对应的电场振幅 9) 点击 键，对上述结果进行逆向时间傅里叶变换  PS：输入OPLA探测的时间偏移量33.3656ps以使变换结果居中于该时间点  PS：电场振幅在时域中的分布 10) 逆向时间傅里叶变换所得结果为时域中脉冲的包络函数，将包络函数乘以 ，即转换为真实场  PS:转换为真实的场  PS：将包络函数转换为真实场 11) 其它场测量工具 线测量工具  ，即显示某线段上光场的分布及特性  PS：在输出光场上划定线段  PS：选择线测量工具，测量光场随波长的变化  PS：获取线段上不同波长对应的电场振幅 12) 对其进行逆向时间傅里叶变换，得到该线段上每一点的包络函数  QQ：2987619807
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