| 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 7#[8td *=b36M 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`& O` %] #XI r
%8c2d e.'6q
($3 1. 如何查找可编程光源:目录 ;)XB' J/xbMMb
),rd7GB> 231,v,X[ 2. 如何查找可编程光源:光学系统 "CY#_) `G_k~ %
u`
L9Pj&v 3. 编写代码 DFM~jlH ?B['8ju
]t)#,'$^[W 3aUWQP2 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 jnIf(a Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 v[XTH 2 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 c`O(||UZT 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。 L_O*?aaZ 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) y*<x@i+h x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ^_ST#fFS 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)。 UfSqiu 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 kCHYLv3. '`sZo1x%f 4. 输出 T=,A p a 'Da*MGu9
jt`\n1q) U["-`:>jfp 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。 %3Tz%>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)。 *Y`c.n" 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。 0BrAgv"3a_ 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。 py }`thx b <z)4 5. 采样 O6"S=o& d:8c}t2X
GV0-"9uwX~ Ku`u%5< g T{WH67u 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。 ~A@HW!*Z@ 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。 wAKm]?zB> 编辑采样标签以达成该采样目的。 .D{He9 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 bae\EaS
? D~b_nFD 编程一个高斯光束 `e4gneQY h,zM*z A_ 1. 高斯光束 *ry}T= 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: hxZL/_n' X" Upml
3eERY[ tA8O(9OV 2. 如何查找可编程光源:目录 G\(cnqHk gP.PyYUV
"cz'|z` K_ Od u^ 3. 如何查找可编程光源:光学系统 N|e#& bbs'>D3
I=2b)"t0 4. 可编程光源:全局参数 mqK}yK^P] fM`.v+
i]15g@ T#GTNk!v 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 ;6M [d 在此处,添加和编辑两个全局参数: 'E"W;#% - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 "A]#KTP - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 } 89-U $X,dQ]M 5. 可编程光源:代码段帮助 tID=I0D Z(I=KBI Mp?L9 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 C`=YGyj=TL 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 iAo/Dnp2J 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 HCw,bRxm
NwyNl tU0jFBB
qLV3Y?S!L 6. 可编程光源:编写代码 8d7 NESYl \V#fl |:]}u|O
yA#nnu1 GfV#^qi 7. 可编程光源:调整采样和窗口 +c$:#9$ | d7S?"JpV
VWc)AfKe s:3b. *t< 8. 可编程光源:使用你的代码段 ?I$- im '+\t,>nRkl
)=VAEQhL- hp`ZmLq/[ 9. 测试代码! WbwwI)1 sC A
Xe&p.v ey6ujV7! 10. 文件和技术信息 O(6j:XD (K_{a+$[
[HI$[:[ ^J;rW3#N8 5^K\<+{~B QQ:2987619807 GvZ[3GT
|
|