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infotek 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 $'Hg}|53  
{9 Op{bZ  
为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 o^! Zt 9  
g3%t+>$*  
`&U ['_%  
lA<IcW  
1. 如何查找可编程光源:目录 ngJES` 0d  
?D6rFUs9;  
$*H>n!&  
Bv |Z)G%RR  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 #+eV5%S i  
JPk3T.qp  
G?/1 F1  
3. 编写代码 jL)aU> kN  
dR_hPBn/@  
mHox  
   XI,F^K  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 +* )Qi)  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 B%9[  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 w|PZSOJ  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 'F+O+-p+  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) s/Wg^(&M  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 f K^FD&sF  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 ][bz5aV  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 N[ArwV2O  
W.n@  
4. 输出 i4!n Oyk  
{\ziy4<II  
Ye!=  
yZFv pw|g  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 p9_45u`u2  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 > KH4X:  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 aM.l+D P  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 S,S_BB<Y[b  
QbqLj>-AJ  
5. 采样 8N-~.p  
`Xmpm4 ]  
D?5W1m]E,s  
#8|;Q`Or:  
<k^9l6@  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 9i|6  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 PD/JXExK  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ",8h>eEWK  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 )vGRfFjw_  
E4y"$U%.  
编程一个高斯光束 ~P6K)V|@<  
6o A0a\G'  
1. 高斯光束 KS(T%mk\  
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: x5`q)!<&  
" 31C8  
5-mJj&0:!  
[V jd )%  
2. 如何查找可编程光源:目录 ~Nc] `95  
nVyb B~.=  
J;T_ 9  
dnIBAe  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 l3iL.?&Pa  
Fx3VQ'%J  
6/#= dv  
4. 可编程光源:全局参数 `XWxC:j3%  
*.nqQhW  
@MB;Ez v  
(J^ Tss  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 D *LZ_  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: / V {w<  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 F~l3?3ZV  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 BxZop.zwE(  
Cq(Xa-  
5. 可编程光源:代码段帮助 8v]{ 5  
SV\x2^Ea0  
+.lO8  
 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。 )uX:f8  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 -O_UpjR;  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
v\MH;DW^Z  
|[{;*wtv  
)7i?8XiSZF  
'}rDmt~  
6. 可编程光源:编写代码 G0(c@FBK  
'Yd%Tb|*  
PO%]Jme  
QKP9*dz  
4 ^+hw;  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 uRL3v01?H0  
%~W}262  
(bo bKr  
Uv+pdRXn  
8. 可编程光源:使用你的代码段 k]>k1Mi=  
wl{p,[]  
U|Jo[4A  
 !gk\h  
9. 测试代码! #/tdZ0  
:,ym)|YV  
Z956S$gS  
i L m1l  
10. 文件和技术信息 "FXS;Jf  
MV/~Rmd.  
AngECkF-  
KOmP-q=6  
b?bYPN+  
QQ:2987619807 I?Zs|A  
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