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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 pKeK6K\8 ,8~qnLy9 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。 0rM'VgB J7Z`wjX1
HPz9Er Y nD_:ZK 1. 如何查找可编程光源:目录 }BTK+Tk8 N_3$B=
F8u;C:^d m=g\@&N 2. 如何查找可编程光源:光学系统 up(6/-/.7 4RPc&%
$ z4JUr!m 3. 编写代码 :Ma=P\J
W 0\qLuF[)
UH8q:jOi nK95v}p}Y 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 R^v-%mG9 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ,]A|z ~q 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 y
{&"g 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。 +<l6!r2Z 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) +JyD W%a:L x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 %pikt7,Z~ 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)。 $w,O[PIi 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ua!i3]18 f*Z8C9) 4. 输出 :6}Zo $N
!l-lu=
y7f,]<%e_ .|$:%"O&X 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。 o|Q:am'H 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)。 ID{62>R 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。 w^{qut. 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。 )Y@E5Tuk> 6_G[& 5. 采样 ,.<[iHC}9 &ikPa ,A
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oi `_MRf[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。 3^jkd)xw 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。 teQ<v[W. 编辑采样标签以达成该采样目的。 1
N{unS 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Z=[qaJ{] 8;%F-? 编程一个高斯光束 i1c
z+} 8QJ^@|7 1. 高斯光束 =&_Y=>rA]0 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: buj*L& *#n#J[
(BT{\|,V_m eNHSfq 2. 如何查找可编程光源:目录 S17iYjy#8T Th'B5:`
$D][_ I q PveG1+25 3. 如何查找可编程光源:光学系统 qUSy0SQ/l Zra P\ ?
T)Uhp 4. 可编程光源:全局参数
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>D\jyd$wh& h,*-V 'X.k 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 (kY wD 在此处,添加和编辑两个全局参数: %2I >0 - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 0Tv0:c>8;( - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 t}Q
PPp y m=4hi(g 5. 可编程光源:代码段帮助 LykB2]T TOH+JL8L r%uka5@ 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。 _{C
=d3 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Tlar@lC|u 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 2(i@\dZCb<
pba`FC4R BO%aCK&
6k=*O|r 6. 可编程光源:编写代码 o>l/*i0I 1sIPhOIys qS!U1R?s
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M] FoX,({*Ko~ 7. 可编程光源:调整采样和窗口 6JB*brO 1$S`>M%a
/cX%XZg ])9|j 8. 可编程光源:使用你的代码段
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V |hr 9 Zsto8wuf# 9. 测试代码! }Y&|v q QFg{.F?3q>
?ZAynZF|# jr2wK?LbB 10. 文件和技术信息 6
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