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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 DWk'6;e4j :XBeGNI*# 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。 3'u%[bx
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|m$ W gA2\c5F< 1. 如何查找可编程光源:目录 A+Y>1-=JO bU2)pD!N
0>Ki([3 3Eiy/ 2. 如何查找可编程光源:光学系统 _rs!6tp :;{U2q+
Yq`r>g 3. 编写代码 \RMYaI^+; kt X(\Hf!
uA:;OM} ,!%[CpM3 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 a_QO) Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 r1ctW#\~8 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 39"8Nq|e 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。 1ZhJ?PI,9{ 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) OYG8%L x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 {x2N~1!E 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)。 0~Yg={IKhK 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 pgU54Ef D\j1` 4. 输出 )u\"xxcV 3iH!;`i
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;`t s(Kf%ZoE 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。 Eto0>YyZ 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)。 'OBAnE<. 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。 6prN,*k5 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。 S5m1~fz g"#R>&P 5. 采样 YDjQ&EH f_D1zU^
vx!nC}f"k` t4h05 i <Er|s^C 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。 qx0J}6+NlU 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。 v8 6ls[lzu 编辑采样标签以达成该采样目的。 ']Y:f)i# 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 .o|Gk
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Q9%N>h9 编程一个高斯光束 q G=`'%,m xiA9X]FB 1. 高斯光束 ih ,8'D4 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: P>4(+s
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2{+\\.4Evk .~W7{SY[ 2. 如何查找可编程光源:目录 VCbnS191* .O1g'%
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jB 3. 如何查找可编程光源:光学系统 !i)?j@D jew?cnRmd
N<N!it 4. 可编程光源:全局参数 >-y'N.l^ S'6(&"XCH
O;qS3 oxcAKo 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 R['qBHQ? 在此处,添加和编辑两个全局参数: l6l)M - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 h"wXmAf4% - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 zpg*hlv }p8a'3@Z 5. 可编程光源:代码段帮助 /:U\U_j DJrA@hm/Y \:-; { 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。 n~K_| 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 !y4o^Su[ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 (q:L_zFj>"
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'Ur$jW 6. 可编程光源:编写代码 ZZl)p\r :j?Lil%R G'{4ec0<{
<5C3c&sds 7*@qd& 7. 可编程光源:调整采样和窗口 c(YNv4*X +uv]dD*i
q\mVZyj Mg^GN-l 8. 可编程光源:使用你的代码段 LRB#|PW #W!@j"8eK
NsWyxcty rC/m}`b 9. 测试代码! H$1R\rE` Zroj-3-X~
L6 hTz' f&{2G2O% 10. 文件和技术信息 FS1<f: #Q$9Eq8"[
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