摘要
l+#uQo6cqQ 3rj7]:Vr 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。
U?xa^QVhj ,UNnz&H+f Ez+8B|0P 1. 如何查找可编程光源:目录
q\G7T{t$. Q"s]<MtdS EX/{W$
&K &9ERlZ(A 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 XI>HC'.0 bo-lT-I `PtfPt<{ 3. 编写代码
ATF>"Ux (&1565 SQ057V>'= gs(ZJO1 /L 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
4C }#lW9 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
!8I80: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
Y;{(?0
s 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。
tfdb9#&? 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)
!}hG|Y6s x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
ODxCD%L 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)。
@5h(bLEP 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
,0@QBr5P 1b<[/g9 4. 输出
y`Zn{mQ@[ mq+x= l^2m7 7) W.l#@p 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。
0D/7X9xg9+ 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)。
-
WQ)rz 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。
c6cB
{/g 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。
pB0 SCS* 32p9(HQ 5. 采样
Y+DVwz$ n^Q-K}!T/ WJ/X`?k Ud_0{%@ {$I1(DYN 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。
Ry40:;MYN 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。
lv#L+}T 编辑采样标签以达成该采样目的。
t4UL|fI 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
:Q}Zb,32 :)F0~Q 编程一个高斯
光束 |#sY(1 U^kk0OT^ 1. 高斯光束
),lE8A{ H 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:
k54b@U52 h ,+v>(h>q 9?uU%9r5P $ncP#6 2. 如何查找可编程光源:目录
rQ(u@u; M63t4; 0A hV NT l6N"{iXU 3. 如何查找可编程光源:光学系统
ir~4\G! 1sq1{|NW~ :464~tHI[` 4. 可编程光源:全局参数
L-Mf{z drJUfsxV yJdkDVxYr \eXuNv_ 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
~&D5RfK5f 在此处,添加和编辑两个全局参数:
P:UR:y([ - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
L0*f(H - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
v)~!HCG QO %;%p* 5. 可编程光源:代码段帮助
\=H+m% {[bB$~7Eu s14ot80) 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。
QzY5S0 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
UYGO|lkEU 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
2tS,q_-= oGL2uQXX 9O\yIL X.AE>fx*h 6. 可编程光源:编写代码
6%MM)Vj+u |eksvO'~ K/$5SN1 lt%9Zgr[u _Nf%x1m5s 7. 可编程光源:调整采样和窗口
cHJ4[x= {5(M |N|[E5Cn P}vk5o' 8. 可编程光源:使用你的代码段
M&KJZ V]/$ dJ ~JB4s%& %-an\.a. 9. 测试代码!
6%&DJBU! < Q6 ?>mpUH 4{%-r[C9k 10. 文件和技术信息
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ue -a/a {*X|)nr @DlN;r?Cv 更多
资料:
<-HWs@8# ;oOv~YB7H G%T<wKD< (来源:讯技光电)