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2020-08-28 10:25 |
如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束)
摘要 t#/YN.@r u\x}8pn 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。 V>%rv'G8 5\sd3<:+
el<s8:lA Xe'x[(l 1. 如何查找可编程光源:目录 fue(UMF~ <#y[gTJ<'>
'&R2 U_ [0[i5'K: 2. 如何查找可编程光源:光学系统 s1$nvTzBr b8VTo lJ
He/8=$c% 3. 编写代码 o&zJ=k[4 N1S{suic
%2/EaaR E`0? 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 9:[ 9v Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 2K6qY)/_ 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 qQ/^@3tXL 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。 n;Q7X>-f8` 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) /cdC'g x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 R)(T^V`{ 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)。 V)-+Fd,= 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 V`d,qn)i L>&t|T2 4. 输出 K.nHii f:,DWw`B
)0W{]2 4Zddw0|2 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。 {
Fb*&|-n 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)。 "]x'PI 4J 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。 S9D<8j^ 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。 YQ)kRhFA >d*@_kJM 5. 采样 Jk11fn;\> *NaB#;+|k`
")5":V~fN t]g-CW3 ,vawzq[oSy 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。 !cLo>,4 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。 z`}qkbvi 编辑采样标签以达成该采样目的。 VG#EdIiI 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 t%FwXaO# TR`U-= jH, 编程一个高斯光束 Xp% v.M o#gWbAG;]b 1. 高斯光束 rmm0/+jY 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: hJ? O],4J PO^ij2eS
~2N"#b&J a:`E0}C 2. 如何查找可编程光源:目录 ({)+3]x 9uO 2Mm
.},'~NM] F4z{LhZ 3. 如何查找可编程光源:光学系统 F6|]4H.3Q SmH=e@y~Lx
fu ,}1Mq# 4. 可编程光源:全局参数
(@VMH !3 +Q)XH>jh
,HV(l+k {| 2(+2+} 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 'ya{9EdlT 在此处,添加和编辑两个全局参数: lh7#t# - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 @ioJ]$o7 - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 g%I"U>!2 $6 9&O 5. 可编程光源:代码段帮助 y9GoPC`z hEH?[>9 c_pr 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 5m 4P\y^a 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 {duz\k2 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 3M7/?TMw{6
i$#;Kpb`^ Uz8ff
783,s_ 6. 可编程光源:编写代码 U_Ptqqt% HM1Fz\Sf b\!_cb~ "@
p)-^;=<B3 p27~>xQ 7. 可编程光源:调整采样和窗口 ZJJY8k ` ..5CC;B
f~R(D0@ 8/cX]J 8. 可编程光源:使用你的代码段 F~W6Bp^W 7Q9 w?y~c
7S:\"A7 P3=G1=47U 9. 测试代码! t%)7t9j |SSSH
d&Zpkbh" lfgq=8d 10. 文件和技术信息 gZXi]m& 8kIksy
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