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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。
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g+bc4eU >WVos 4 1. 如何查找可编程光源:目录 -hZlFAZi :D\M.A
)! Jo7SR @!1o +x 2. 如何查找可编程光源:光学系统 z'z_6]5 S8(Y+jgk;a
S%uwQ!=O8 3. 编写代码 h8iic 2? 9*V19yu
s{#rCc) airg[dK 右边的面板显示了可用的独立
参数列表。
3x@t7B Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一
波长或频谱。
IH(]RHTp% 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
ecfw[4B` 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。
C2OBgM+ 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)
]q~_ x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
5?9K%x'b 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)。
Ro\ U T64 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。
7jPPN )zzZYs&| 4. 输出 >NwS0j$j@ !6{; z/Hy
qS1byqq78l !~#zH0# 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
(1Q G]1q 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。
VJviX[V?4 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照
光谱参数选项卡的光谱叠加组成。
E]Dcb*t 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。
9f1,E98w_ uJhB>/Og 5. 采样
cih[A2lp
xvn@zi
W/e6O?? O }ADdKK- _-mSK/Z 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。
/&1FgSARK 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。
H%y!lR{c^D 编辑采样标签以达成该采样目的。
%{"v^4 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。
4OX|pa 4k%y*L 编程一个高斯光束 Fq>tl 64A nbd-f6F6 1. 高斯光束
d7(g=JK< 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为:
Ix~_.& %?
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([ 2. 如何查找可编程光源:目录
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GS_+KR\ E^'f'\m 3. 如何查找可编程光源:光学系统
R(.5Hs f)'mpp^
'LC-/_g 4. 可编程光源:全局参数
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+hiskV@ v ^UJB%l 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
WK$d<:" 在此处,添加和编辑两个全局参数:
Q6qIx=c4 - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
) oypl+y - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
ut/3?E1 Z `_;sT8 5. 可编程光源:代码段帮助
d-%bRGo/ )SjhOvm b9Fd}WZz 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。
v^A4%e<8^r 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
u([|^~H] 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
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@}{lp'8FYi |J:|56kVZq
}.DE521u 6. 可编程光源:编写代码
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-w'_Q"o2 pHNo1-k\ 7. 可编程光源:调整采样和窗口
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arWP]%E0W WWBm*?U 8. 可编程光源:使用你的代码段
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k.5(d.*( -|.Izgc 9. 测试代码!
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