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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    摘要 9+|$$)  
    +w`2kv  
    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。 y RqL9t  
    #<fRE"v:Q  
    [NTzcSN.  
    q])K,)  
    1. 如何查找可编程光源:目录 Xg6Jh``  
    4Z3su^XR  
    ijv(9mR  
    {p2!|A&a  
    2. 如何查找可编程光源:光学系统 cVv=*81\  
    Da*?x8sSL  
    <sbu;dQ`  
    3. 编写代码 70?\ugxA  
    f_OQ./`  
    iT+8|Yia  
       sI=xl  
     右边的面板显示了可用的独立参数列表。 'ms-*c&  
     Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 C[cbbp  
     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 x8 2cT21b  
     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。 T=DbBy0-  
     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) WCZjXDiwJ  
     x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 gjyYCjF  
     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)。 LE Nq_@$  
     使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 u[;\y|75  
    DeVv4D:}@  
    4. 输出 J3V= 46Yc  
    tAd%#:K  
    XSB"{H>&  
    n` _{9R  
     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。 5Pc;5 o0C  
     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)。 XT%nbh&y  
     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。 Z?q] bSIT  
     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。 :LQYo'@yB  
    QT5TE: D  
    5. 采样 UW={[h{.|@  
    =ZznFVJ`={  
    /KaZH R.  
    :`#d:.@]o@  
    y-b%T|p9  
     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。 z|J_b"u4  
     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。 *8A  
     编辑采样标签以达成该采样目的。 x;KOqfawv  
     请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 "S]0  
    q[_Vu A]&  
    编程一个高斯光束 e)k9dOR  
    9rX&uP)j^#  
    1. 高斯光束 O/(`S<iip  
    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: _ A y9p[l  
    .hb:s,0mP  
    net@j#}j-  
    a.\:T,cP>  
    2. 如何查找可编程光源:目录 wU36sCo  
    < NY^M!  
    $rBq"u=,0+  
    2a)xTA#  
    3. 如何查找可编程光源:光学系统 Lg+Ac5y}`  
    F,F4nw<W  
    76Cl\rV  
    4. 可编程光源:全局参数 7F7 {)L  
    |Zpfq63W  
    4Z=_,#h4.  
    {z5--TogJ  
     一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 >>)b'c  
     在此处,添加和编辑两个全局参数: NNR`!Pty  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 .VJMz4$]O  
    - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 8'[7 )I=  
    {]!mrAjD  
    5. 可编程光源:代码段帮助 ,-c6dS   
    d"mkL-  
    n,(sBOQ  
     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。 %(#y 5yJ]  
     此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 t|\%VC  
     这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
    {6|G@ ""O  
    gCS<iBT(7  
    /t57!&  
    D/xbF`  
    6. 可编程光源:编写代码 10~k2{Z  
    VA>35w  
    7>0o&  
    J1|\Q:-7p  
    \ZFGw&yN  
    7. 可编程光源:调整采样和窗口 k,6f &#x  
    jD]~ AwRJ  
    H5B:;g@  
    ^ogt+6c  
    8. 可编程光源:使用你的代码段 Gr'  CtO  
    :{v#'U/^  
    D,*3w'X!K  
    85$m[+md  
    9. 测试代码! `pa!~|p  
    O, wJR  
    .t-4o<7 3  
    Oc#syfO  
    10. 文件和技术信息 Tbih+# ?  
    $y&E(J  
    +F` S>U  
    ;-lXU0}&  
    Wx}8T[A}  
    QQ:2987619807 z"L/G  
     
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