摘要
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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。
7OVbP%n)d2 G{x[uE2X&f ~%#mK:+ 1. 如何查找可编程光源:目录
Nf9fb? K{cbn1\,H rS*$rQCr= :XV}
c(+d 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 (0Naf p"`% 0nW F 3. 编写代码
M R'o{?{e` XD-^w_ Y7U&Q:5' zz_[S{v!# 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
fT
Y/4( Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
6'OO-o RefractiveIndex 读取嵌入
材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义
Q;h3v1GC\P Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。
\k.vN@K# Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)
!:fv>FEI9 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
*(GZ^QH. 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。
7\/5r. 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
Zv qn%K], Az,-
Cq 4. 输出
UQd6/mD`e t7F.[uWD rUwE?Ekn/ */ OI*{Q 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
; !$m1 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)。
!rTmR@e$/ 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照
光谱参数选项卡的光谱叠加组成。
MonS hIz
被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。
+=cam/A yu&Kh4AP 5. 采样
R[A5JQ$[
L2-^!' 45}v^|Je\ gs`^~iD]m V`fL%du,3 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。
}uX|5&=~f 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。
FWPW/oC 编辑采样标签以达成该采样目的。
A%ywj'|z 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
zTCP)x s` >H 编程一个高斯
光束 3;$bS<> !Qu PG/=X 1. 高斯光束
y7zkAXhJ 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:
<fM>Yi5 R]b! $6Lt ]TK=>;& )&Z>@S^ 2. 如何查找可编程光源:目录
T!(
4QRh[ (:$9%,x aIGn9:\ UR>_)* 3. 如何查找可编程光源:光学系统
gM_:l IUhp;iH *Wyl2op6 4. 可编程光源:全局参数
Xt(!
a 6$B'Q30}r ~8Sqa%F> lL2-.!]R 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
kfpm=dKL 在此处,添加和编辑两个全局参数:
QTh0SL - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
Ysk,w,K - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
sX'U|)/pD 5u pShtC 5. 可编程光源:代码段帮助
'\4fU% d)*(KhYie@ GAJ~$AiwHH 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。
+>E5X4JC 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
+#v4B?NR 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
T0L+z/N_m. a"qR J-@ T <A YeIe\3x!N 6. 可编程光源:编写代码
`Yogq)G} fu>Qi)@6a1 Rrz'(KSDw , ,{6m
d Z}f^qc+ 7. 可编程光源:调整采样和窗口
LD@7(?mlU n8FT<pUq JTkCk~bX[z ;E2kT
GT 8. 可编程光源:使用你的代码段
}B*,mn2N nL\ZId r03I*b M5rwoyn 9. 测试代码!
v|y<_Ya {fElto
0Q*-g}wXfS p[;8 10. 文件和技术信息
Rf8:+d[Jj| $nc, ?)i! 5\+EHW!o (l;C%O7* 更多
资料:
~"5C${~{ !SN WB %30T{n: (来源:讯技光电)