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infotek 2024-08-21 07:56

如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束)

摘要 K'8?%&IQ  
R6 ej  
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。 qOpwl*?x+  
6v:L8 t$"  
+fozE?  
*$VeR(QN  
1. 如何查找可编程光源:目录 R=Lkf  
?$A)lWk(  
C<:wSS^@1  
)N^fSenFBn  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 [8tpU&J  
RjP]8tH&  
&-NGVPk81`  
3. 编写代码 4?(=?0/[  
k "7,-0gz  
}3Ke  
   8TH;6-RT  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 $ta"Ug.z  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 bSI*`Dc"!  
 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 A`vRUl,c=  
 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。 ''9K(p6  
 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) ?t\GHQ$$?  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 rFC9y o  
 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)。 V0,5c`H c  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 \C;Yn6PK0  
K-*ZS8  
4. 输出 T[[E)f1[  
*pS3xit~  
Ls|)SiXrY  
%ByqkY{5F  
 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。 It3@ Cd>  
 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)。 vqUYr  
 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。 OS L~a_  
 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。 U[yA`7Zs}  
Gyi0SM6v5&  
5. 采样 Vfq-H/+  
7PfNPz<4+  
g p|G q  
hQzT =0  
3,#qt}8`  
 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。 YyYp-0#  
 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。 Rdj3dg'<  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 7S= ]@*  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Bz,Xg-k+  
) cOBP}j+  
编程一个高斯光束 VD,g3B p  
N1:)Z`r  
1. 高斯光束 j~Ci*'*L  
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: Y?oeP^V'u  
|t$%kpp  
\dB z-H'@  
|a0@4 :  
2. 如何查找可编程光源:目录 ffOV7Dxy  
h}m9L!+n8  
7|ACJv6%9  
h^H)p`[Gme  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 '|%\QWuZ  
U; #v-'Z  
L`w_Q2{sv  
4. 可编程光源:全局参数 !a%_A^t7  
lH,/N4 r*&  
UY\E uA9  
@9]TjZd  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 (r.y   
 在此处,添加和编辑两个全局参数: +9;6]4  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ob)c0Pz  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 zP!j {y4w  
>T14 J'\  
5. 可编程光源:代码段帮助 c/-'^+9  
d(D|rf,av  
1q*=4O  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 a8y*Jz-E  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 -OgC.6  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
!|,djo!N  
eN  TKX  
,G$<J0R1  
S; !7 /z  
6. 可编程光源:编写代码 I<&) P#"  
YO.+ 06X  
$C{-gx+:  
|)ALJJ=+  
S]c&T`jx  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 jpiBHi]5+  
?j8_j  
s<LYSrd  
R{Me~L?  
8. 可编程光源:使用你的代码段 [-=y*lx %g  
}K 2fwE  
2B=BRVtSs  
#/>OW2Ny  
9. 测试代码! Ch&2{ ng  
$)j f  
0ol*!@?  
mw${3j~&  
10. 文件和技术信息 #t&L}=G{%  
yzL6oU-{&  
jQ P2[\  
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