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摘要 dz%EM8 _1|$P|$P. 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。 ;YyXT"6/p -M4p\6)Ge +E5=$` ?6P.b6m}0 1. 如何查找可编程光源:目录 >xg5z >7b)y 3yV'XxC ^jD1vUL 2: 2. 如何查找可编程光源:光学系统 >jx.R cCiI{ =Z,5$6%) 3. 编写代码 Dl C@fZD }Qr6l/2 idc4Cf+4 ,^$|R32 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 5`-UMz<] Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 O#eZ<hNV 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 +(?>-3_z 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。 qOy=O
[+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) k< j"~S1 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 u[oUCTY 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)。 +?m0Q;%b 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 D WiBG F{m{d?:OA 4. 输出 'g)n1 {
CN& {1-V]h.<J T!2=*~A 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。 Yu3zM79'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)。 /)>S<X 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。 C~4PE>YtTv 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。 gfa[4
z -YGbfd<wq 5. 采样 TNwKda+ gTf|^?vd bzZ>lyH BR5BJX `>lzlEhKV 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。 Y&.UIosWb 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。 F<&!b2)ML 编辑采样标签以达成该采样目的。 $_;e>*+x 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ZC0-wr\ ?]O7Ao 编程一个高斯光束 Uh6 '$0 FMw&( 1. 高斯光束 hJ;$A*Y 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: u1^wDc*xg D=r)) ,)FdRRj ^jE8+h 2. 如何查找可编程光源:目录 ;#/@+4@a& &&>tf%[ G}d-(X ) c2_b 3. 如何查找可编程光源:光学系统 Z|lU8`'5
q2aYEuu, w'T q3-%V 4. 可编程光源:全局参数 S$q=;" U(>4s]O6 b7`D|7D )cJ#-M2 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 7[#yu 2 在此处,添加和编辑两个全局参数: LNYKm~cN - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 `>C<}xO - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 k?B[>aQn.0 feM6K!fL` 5. 可编程光源:代码段帮助 Sjj>#}U '9p@vi{\ V9yl4q-bL 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。 -Apc$0ZsN 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 hwYQGtjF 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 ]}="m2S3 OR1DYHHT/1 ZUm?*.g\^ B!]2Se2G 6. 可编程光源:编写代码 n.MRz WJpZ '@|_OmcY }Db[ 4 (IqZ@->nw B(g_Gm< 7. 可编程光源:调整采样和窗口 u7%D6W~m0 |077Sf| 4S"\~>< CvSIV7zYo 8. 可编程光源:使用你的代码段 E51dV:l .T<=z "Mw[P [w* Z%zj";C
G 9. 测试代码! QfM zF !l?.5Pm]) C&LBr| lf{e[!ML' 10. 文件和技术信息 'VyM{:8 vy2Q g
>zsid: ='ZRfb& *K!|@h{60 QQ:2987619807 K%<j=c
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