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    [分享]如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束) [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    摘要 Wf|Q$MHos  
    $<}$DH_Y  
    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。 "*In+!K  
    XD.)Dl8  
    < jJ  
    gt@m?w(  
    1. 如何查找可编程光源:目录 MF5[lK9e  
    kM,C3x{A  
    ` @`CG[-9  
    be.*#[  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 Y$"O VC  
    <J) ]mh dm  
    ;U-jO &  
    3. 编写代码 o]4*|ARPs  
    5>[u `  
    sB7# ~p A  
       1*\o.  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 'Gj3:-xqL  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 MN\HDKN  
     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 .(K)?r-g5  
     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。 OCe!.`  
     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) nLXlU*ES  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 LRL,m_gt  
     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)。 hgPa6Kd  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 pR=@S>!|  
    qLD ?juas  
    4. 输出 IxY|>5z  
    !|^|,"A)  
    UtoT  
    B3 8]~'8  
     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。 %)1y AdG 8  
     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)。 ~%&LTX0s|  
     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。 i@*{27t  
     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。 G<65H+)M\  
    (A9Fhun  
    5. 采样 *4\:8  
    xF!,IKlBBp  
    Z^3rLCa  
    ]d$8f  
    ldU?{o:\s  
     代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 T(id^ w  
     用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 oB(?_No7  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 c"f-3kFv  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 5_GYrR2  
    =^M/{51j  
    编程一个高斯光束 XP!S$Q]D  
    /:m-> T  
    1. 高斯光束 , qMzWa  
    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: +}Dw3;W}m  
    ?WGA?J %2  
    n(1l}TJy  
    3dg1DR;  
    2. 如何查找可编程光源:目录 3c-GY:VkLM  
    )|ju~qbf  
    ]C!gQq2'a  
    q+yQwX{  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 )}Hpi<5N  
    9}rS(/@ }  
    *7uH-u"5d  
    4. 可编程光源:全局参数 (nQ^  
    Wf+cDpK  
    u|\1h LXX  
    qU \w=  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 Vr3Zu{&2  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: lU8l}Ndz"  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 pC#E_*49  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 W: z6Koc0  
    Ogqj?]2QC  
    5. 可编程光源:代码段帮助 j*|VctM  
    yuh *  
    zYH&i6nj  
     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。 L^1NY3=$  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 (d(CT;  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    ]%;:7?5l  
    )v'WWwXY>  
    LP.]9ut  
    /ixp&Z|7  
    6. 可编程光源:编写代码 3(>B Ke  
    0Um2DjTCG  
    ^}RCoE  
    /T"+KU*  
    z<MsKD0Q  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 p?02C# p  
    /4yo`  
    +Q/R{#O  
    &sl0W-;0  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 ]=\].% >  
    GV1pn) 4  
    lt/1f{v[:  
    #NQMy:JHD)  
    9. 测试代码! Fn wJ+GTu  
    Pd8![Z3  
    B`EJb71^Xy  
    ?al'F  q  
    10. 文件和技术信息  4j*  
    1a/++4O.|  
    ?w$kue  
    v_yw@  
    %U/(|wodd  
    QQ:2987619807 D ;RiGW4  
     
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