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2023-01-19 08:25 |
如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束)
mS]& 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。 h!zev~u1)` A0A]#=S
SQSPdR+ H,Y+n)5 1. 如何查找可编程光源:目录 X<8 57S!X|CE
dEvjB"x .7`c(9< 2. 如何查找可编程光源:光学系统 !k}]` z^d Zr#\>h 'c
xIb"8,N 3. 编写代码 \'>ZU-V #GVf+8"
G.B~n>}JU, Lk>GEi| 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 UVUoXv)N Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 7`pK=E}+ 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 ~\yk{1S 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。 H[e=^JuD 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) )J>-;EYb8 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 _@/nc:)H 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)。 K1oSoD8c 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 1Y6DzWI mE)I(< % 4. 输出 g~v>{F+u 1${rQ9FIF
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9 h3YWqSj 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 cxB{EH,2Um 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 n ]<>$ 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。 H3Zsm)+: 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。 H\^zp5/ ]7/6u.G7R 5. 采样 6%\&m|S VQ(l=k:}2
C4.g}q 6xT"j)h &~&nJr 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。 RbN# dI' 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。 .?NraydwV 编辑采样标签以达成该采样目的。 _@_w6Rh 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 lG/h[ 4RDdfY\%u 编程一个高斯光束 (O`2$~mIM cd3;uB4\, 1. 高斯光束 .DN)ck:e; 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: 7dq*e4z) _I<LB0kgf.
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4_# 2. 如何查找可编程光源:目录 iRsK;)< {[Z}<#n)
Z%9_vpWc V'm4DR#M 3. 如何查找可编程光源:光学系统 svj0;x5 !W48sZr1&
-+,3aK<[ 4. 可编程光源:全局参数 .j l|?o cwC-)#R']
] IeyJ *)82iD 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 01&J7A2 在此处,添加和编辑两个全局参数: tv\_&
({ - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 uNXKUJ V0 - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ? 1
~C`I; G Z~W#*|V 5. 可编程光源:代码段帮助 d7i 0'R Qk#`e "+k^8ki 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 )zYm]\@ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 {~a+dEz 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 FNgC TO%
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p0b MgP 6. 可编程光源:编写代码 xa]e9u% (sN;B)
9%6W_0> I]vCra 7. 可编程光源:调整采样和窗口 JoIh2P D yf@DaIG
R0DWjN$j ,I^:xw_ 8. 可编程光源:使用你的代码段 riz[AAB alz2F.%Y
*fg|HH+i ,3p$Z 9. 测试代码! 5A`T}~"X Yj#4{2A
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