| xunjigd |
2018-11-30 10:03 |
如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例（高斯光束）
摘要 W=
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w@2NXcmw
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。 xb[yy}>"L
[attachment=88904] I;j H'._k#
uD{-a$6z
1. 如何查找可编程光源：目录 < k(n%
~L&z? 'V
[attachment=88905] )xc1Lsrr9
=UO7!vr;[
2. 如何查找可编程光源：光学系统 1y [~xxgE
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[attachment=88906] /b{ @']
3. 编写代码
rY Puo
pD P*
3
[attachment=88907] "=]'"'B:
fR;[??NH
右边的面板显示了可用的独立参数列表。 TQt[he$O
Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 >H euf"V
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 S~ckIN]
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。 m6
M/G
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) z Lr:zf l
x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 w,6gnO
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)。 @QJPcF"
使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 vKoQ !7g
dn~k_J=p
4. 输出 0p3) t
M| }?5NS
[attachment=88908] D'g@B.fXd
&K c45
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。 %A
`9[icy
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)。 Yc[vH=gV}
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。 G| &$/]~
被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 kazgI>"Q8
#?M[Q:
5. 采样 g>ke;SH%KY
siuDg,uqK5
[attachment=88909] Or/YEt}
W:f )#'
=`} |hI
代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 >PWDo
用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 =*(_sW6;
编辑采样标签以达成该采样目的。 ak}k e
请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 %MtaWZ
h /aG."U
编程一个高斯光束 s *CBYzOm
Z~
q="CA4
1. 高斯光束 F 9_X^#% L
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： r,,* k E
J=t}N+:F`b
[attachment=88910] q 3,p=ijJ
5?#AS#TD'
2. 如何查找可编程光源：目录 t]t(/x#
w &^Dbme
[attachment=88911] 0* OK]`9
X =Y>9
3. 如何查找可编程光源：光学系统 ` +(JwQC4
XX1Iw {o9:
[attachment=88912] jfR!M07|
4. 可编程光源：全局参数 wuqB['3
8( 6mH'^y
[attachment=88913] %[?{H} y
A{eh$Ot%
一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 d$D3iv^hyx
在此处，添加和编辑两个全局参数: f xD|_
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 q={3f m
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 =5p?4/4 J
oM}P Wf-
5. 可编程光源：代码段帮助 # Nv0d|0\
[+dTd2uZ<\
s\
]Rgi>w
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。 9jUm 0B{?
此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 lg COp%>
这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 1z8 AK"8
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D7N` %A8
[attachment=88915] 0 KWi< G1
6. 可编程光源：编写代码 (@*#Pn|A
74Il]i1=
u $T'#p1
[attachment=88916] 9TE-'R@
WB|SXto%4D
7. 可编程光源：调整采样和窗口 }15ooe%
ZsDn`8
[attachment=88917] ld23 ^r
?37Kc,o
8. 可编程光源：使用你的代码段 8!dA1]2;
2fJ2o[v
[attachment=88918] qg-?Z,EB
5zI I4ukn*
9. 测试代码！ $ Xo_C_:B
=kWm9W<^
[attachment=88919] H!{ Cr#=
@7B!(Q
10. 文件和技术信息 `Df)wNN1
I'R hA\`
[attachment=88920] 9L xa?Y1
~C],?X(zk
更多资料： ?IV3"\5
9G}C rp
M&O .7B1}
（来源：讯技光电）
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