摘要
,t?B+$E ci.+pF 为
光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可
编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。
T{.pM4Hd m)t;9J5 +>{2*\cZ5} 1. 如何查找可编程光源:目录
XB^'K2 z6=Z\P+ gnOt+W8 wPd3F.<$ 2. 如何查找可编程光源:
光学系统 mbTEp*H Eu d*_>| ]Ji.Zk 3. 编写代码
uM IIYS H9`)BbR 3*"WG O5 ]?kZni8j_ 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
JV^=v@Z3 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
%9F([K 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
$aDVG}) Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。
a`E#F]Z Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)
+US!YU x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
!Y0Vid 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。
(l~AV9!m: 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
\^J%sf${ TOB-aAO 4. 输出
x:NY\._ r1`x=r
SumF
2 QC
OM_$ y 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。
"Y
=;.:qe 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)。
wo;~7K 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。
dk#k bG; 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。
pHXm>gTd,J |}s*E_/[ 5. 采样
Ju!]&G8 &WuN&As!Z DZ'P@f)] Ha0M)0Anv S}m)OmrmA 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。
m<T%Rb4?@ 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。
i/;\7n 编辑采样标签以达成该采样目的。
1y@i}<9F 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
Xv5wJlc!d mW(W\'~_~ 编程一个高斯
光束 /$xU shy-Gu& 1. 高斯光束
?4#Li~q 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为:
;s = l52 hc(#{]]. ` xEx^P^7 6EoMt@7g 2. 如何查找可编程光源:目录
#_ ;lf1x! ~]|6T~+]83 m/@wh a t:x\kp 3. 如何查找可编程光源:光学系统
,h m\
ojm @t Gi|w}j_ 4. 可编程光源:全局参数
Wq D4YGN HTv2# D
:4[~A T*/rySs 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
8+Lm's=W* 在此处,添加和编辑两个全局参数:
!3c\NbU - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
xf\ C|@i - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
IYE~t cN-?l7 5. 可编程光源:代码段帮助
Jc&{`s^Nu a_^\=&?' ]Grek< 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。
.O5Z8 p 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
;>U2|>5V 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
WH#1zv bI7Vwyz dK$XNi13.5 ^&9zw\x;z 6. 可编程光源:编写代码
#X+JHl n$A9_cHF7 */5d>04 Di,^% 6IN
e@ 7. 可编程光源:调整采样和窗口
fh&nu"& PV.Xz0@R '|6]_ >mbHy<< 8. 可编程光源:使用你的代码段
v ,i%Q$ D%[mWc@1I ih-#5M@ CCs%%U/= 9. 测试代码!
`f,/`''R >4x(e\B Y Vt% 0 rK8lBy:< 10. 文件和技术信息
3,_aAgeE `P@< 3] <)C#_w)- `z}?"BW| 更多
资料:
Q^P}\wb> ydEoC$?0 ^ox=HNV (来源:讯技光电)