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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 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 E  
M29[\@zL  
b |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。 pgU54 Ef  
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4. 输出 )u\"xxcV  
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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)。 'OBA nE<.  
 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。 S 5m1~fz  
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5. 采样 YDjQ&EH  
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 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 5)  
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编程一个高斯光束 qG=`'%,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  
iKp4@6an  
2{+\\.4Evk  
.~W7{SY[  
2. 如何查找可编程光源:目录 VCbnS191*  
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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(&"XC H  
O;qS 3  
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>"  
/x$O6gi  
F5+f?B~?R?  
'Ur$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`  
Zr oj-3-X~  
L6 hTz'  
f&{2G2 O%  
10. 文件和技术信息 F S1<f:  
#Q$9Eq8"[  
g-Z>1V  
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