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摘要 RP,:[}mPl j-YJ." 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。 s!ZW'`4!z q|o|/ O-{ "6N~2q,SW pzq;vMr 1. 如何查找可编程光源:目录 4r[pMJiq MJ*]fC3/ <D!c
~*[ T5Sg2a1& 2. 如何查找可编程光源:光学系统 4b2mtLn_ g[s\~MF@s )p<fL 3. 编写代码 -nk#d%a\ px|>v8 *el(+ib% ~#"7,r Qp 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 *i?rJH Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 m0j|58~ 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 :,NFFN 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。 r|^lt7\ 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) V+O0k: o x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 TTZ['HP
oI 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)。 .3a:n\tY 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 /z1p/RiX VJN/#
4. 输出 >wKu6-
]a ]Y4q'KH N&fW9s} ^E$(1><-a 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ;h9-}F 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 #9D/jYK1X 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 aGB0-;.t7 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 M!Z*QY."P "($Lx 5. 采样 BFMS*t` E+}GxFG-: djsz!$ F1gt3 ae O`i)?BC 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。 4D^ M<Xn 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。 HKTeqH_: 编辑采样标签以达成该采样目的。 -RG8<bI, 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Z}8k[*. @s%X 编程一个高斯光束 /!=U+X M=5d95*-} 1. 高斯光束 W/ g|{t[ 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: tYs8)\{ \G$QNUU qDnCn H n1QEu"~Zj 2. 如何查找可编程光源:目录 :`0'GM" ` v:rD3=M- .E+OmJwD {Q5KV%F_ 3. 如何查找可编程光源:光学系统 dqqnCXYuW (n=9c%w =X%!YZk p 4. 可编程光源:全局参数 fyM3UA\U i@P 9EU )]%e O(VxMO
一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 SQ}S4r 在此处,添加和编辑两个全局参数: DH5bpg&T - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 $hh+0hs - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Y!SE;N& }>2t&+v+ 5. 可编程光源:代码段帮助 XZ.7c{B< ;\N79)Gk (O$}(Tn 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。 1p8:.1)q 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ]>5T}h 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 N83!C=X' :<L5sp *kP;{Cb` O?CdAnhQc` 6. 可编程光源:编写代码 R"@7m!IA hM?`x(P o`idg[l. FJ{=2]x| 2Kjrw; 7. 可编程光源:调整采样和窗口 'e F% 1\/{#c xcst<= [w!C*_V 9 8. 可编程光源:使用你的代码段 wb
b*nL|P Z a!
gbt sa*g /ip lU 9. 测试代码! 4sTMgBzw 69>/@< IroPx#s:i <Z},A-\S* 10. 文件和技术信息 V\0E=M*P sm0fAL dPsLZ"I 2`EVdl7B] i0>]CJG QQ:2987619807 Nb0Ik/:<
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