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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 lN*beOj  
vQ,<Ke+d  
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。 IYv.~IQO  
ehTv@2b  
@D>qo=KPM  
RoNE7|gF:  
1. 如何查找可编程光源:目录 DMlr%)@ {  
oSIP{lfp2Q  
N9 h|_ax  
l2ie\4dK@  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 g{CU1c)B  
T"1=/r$Ft  
s"R5'W\U  
3. 编写代码 TjHt:%7.  
l+j !CvtI  
\,'4eV  
   6j95>}@  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 7^tYtMm|U  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 NS-0-o|4#  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 Iw?*y.z|  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 \i+Ad@)  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) 9sI&d  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 kU,g=+ 2J  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 ]- _ ma  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 *HB 32 =qD  
'KDt%?24  
4. 输出 'x5p ?m  
(2UA,  
\Foo:jON  
d"L(eI}G  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 6\k~q.U@XI  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 uIBN !\j  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 rgDl%X2B  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 *,t/IA|  
p=3t!3  
5. 采样 R+z'6&/ =I  
i[I&m]N  
F{^\vFp  
>'4$g7o,  
6l T< lzT  
 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。 Jg)( F|>o  
 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。 (<rE1w2s:  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 'n=bQ"bQu  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 /:ZwGyT;  
JY@bD:  
编程一个高斯光束 o")"^@Zh i  
{]dG 9  
1. 高斯光束 g rCQ#3K*?  
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: rIb~@cR)  
2vU-9p {  
P&=YLL<W  
HDTA`h?t;  
2. 如何查找可编程光源:目录 ;Yv{)@'Bc  
dm]g:KWg  
yYSmmgrX0  
&iZt(XD  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 WrcmC$ff  
Uk*(C(  
bI|{TKKN&P  
4. 可编程光源:全局参数 T+aNX/c|>  
` &bF@$((  
,]nRnI^  
-#mN/  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 %hN(79:g  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: mZc;n.$U  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 63J3NwFt  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ITg:OOQ  
h  Ypj  
5. 可编程光源:代码段帮助 $_;rqTk]g  
U;IGV~oT  
l1|*(%p?X  
 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。 * xmC`oP  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ]f?r@U'AS|  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
xQU//kNL  
bq) 1'beW  
I'^XEl?   
oV;sd5'LG  
6. 可编程光源:编写代码 y z!L:1DG  
$y,KDR7^  
S.Kcb=;"L  
4M>pHz4  
(9ZW^flY  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 R9^vAS4t[O  
04&S.#+(  
9H;Os:"\|  
)B +o F7  
8. 可编程光源:使用你的代码段 yUD@oOVC0  
{5D%<Te  
-^yc<%U  
lP)n$?u  
9. 测试代码! & wtE"w  
m1j Eky(  
u{&=$[;  
jD"nEp-  
10. 文件和技术信息 qdwo2u  
5de1rB|  
Q:7P /  
\p( 0H6  
,r~^<m  
QQ:2987619807 {d'B._#i  
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