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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 bAUYJPRpy ry+|gCZ
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。 {mLv?"M] R<^E?FI
h;mOfF Z7 ++c<|p 1. 如何查找可编程光源:目录 v!=e]w6{ S_s;foT
TN/&^/ M
#%V%< 2. 如何查找可编程光源:光学系统 4C3i AjsjYThV
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*5+6k 3. 编写代码 ?OGs+G .~a8\6t
#IeG/t( ebLt:gGo 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 4$4Tx9C Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 SN`L@/I 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 y,c\'}*H 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。 !Nbi&^k B 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) (e9hp2m x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 }ee3'LUPX 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)。 [geT u 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 5Gz~,_ |1Nz8Vr. 4. 输出 )}k"7" Vkqfs4 t
k"cKxzB TLg 9`UA 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。 $>Gf;k 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)。 hJX;/~L 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。 [TT:^F(Y 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。 |r4&@) EPM(hxCIQ 5. 采样 7e{w,.ny! (D+%*ax
9~ifST\ K%SfTA1TCB k;.<DN 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。 _HAr0R8BY 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。 2O2d*Ld> 编辑采样标签以达成该采样目的。 7K!n'dAi6 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ^(:n a6C oJI+c+e" 编程一个高斯光束 / $'M
K81&BVx/ 1. 高斯光束 w!Z,3Yc) 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: XLm@, A[ wh^I|D?"
[VouG{ DyQvk 2. 如何查找可编程光源:目录 !
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g$8aB{) n>%TIoY 3. 如何查找可编程光源:光学系统 |G)bnmi7 ;;LiZlf
1EHNg<J( 4. 可编程光源:全局参数 <"S/M]9 +jp^
y{nX 6 6<UI%X 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 <%oT}K\; 在此处,添加和编辑两个全局参数: `=8G?3 - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ?=?9a - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 b*< *,Ds/G !i=k=l= 5. 可编程光源:代码段帮助 ||4++84{ Zr;(a;QKs l"
H/PB<. 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 s06R~P4
此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 + L#):xr 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 hhOrO<(
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G)=$, 6. 可编程光源:编写代码 t8b,@J`R aAkO>X%[ &k {1N.
N/mC,7Q XZ&q5]PJI 7. 可编程光源:调整采样和窗口 KP!ctlP~ gUxJ>~
`=~d^wKYJ3 |70Lh+ 8. 可编程光源:使用你的代码段 Nv_"?er+y nc%ly *
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p; 9. 测试代码! d[I}+%{[ {\f`s^;8{
'm+)n08[ kculHIa\. 10. 文件和技术信息 fmj-&6 B^uQv|m
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