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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 lN*beOj v Q,<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, 6lT< l zT 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")"^@Zhi {]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 yz!L:1DG $y,KDR7^ S.Kcb=;"L
4M> pHz4 (9ZW^flY 7. 可编程光源:调整采样和窗口 R9^vAS4t[O
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F7 8. 可编程光源:使用你的代码段 yUD@oOVC0 {5D%<Te
-^yc<%U lP)n$?u 9. 测试代码! & wtE"w m1jEky(
u{&=$[; jD"nEp- 10. 文件和技术信息 qdwo 2u 5de1r B|
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