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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 K_Y0;!W  
eg~$WB;1  
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。 I"#jSazk  
6|X  
3F5r3T6j}  
~ bL(mq  
1. 如何查找可编程光源:目录 S"CsY2;  
37?%xQ!  
P-K\)65{Y  
FgE6j;   
2. 如何查找可编程光源:光学系统 \! Os!s  
j,/OzVm9  
3*CF!Y%  
3. 编写代码 @{@x2'-A  
8'Xpx+v  
~PHAC@pU  
   #?}k0Y  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ']u w,b  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 `XP]y=  
 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 $ n`<,;^l  
 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。 kMo;<Z  
 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) =4\|'V15  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 cm%QV?  
 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)。 NAZxM9  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 j1v fp"J1  
[`=|^2n?  
4. 输出 ORs<<H.d  
[ k^6#TQcn  
^.mQ~F  
IxYuJpi  
 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。 x/~V ZO  
 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)。 r,2x?Qi  
 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。 AQ32rJT8c`  
 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。 Q6_!I42Y`  
UB|Nx(V s  
5. 采样 (jPN+yQ  
4sSQ nK  
UN`-;!  
(5_l7hWY  
J *.Nf)i  
 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。 1e'-rm F  
 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。 16keCG\  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 -qs.'o ;2  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 FGr0W|?v  
x(hUQu 6  
编程一个高斯光束 -F4CHpua  
?%JH4I2  
1. 高斯光束 pA!+;Y!ZB<  
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: A_{QY&%m  
D(~6h,=m  
bG^E]a/D  
r@e_cD] M  
2. 如何查找可编程光源:目录 @>qzRo  
)KaQ\WJ:   
'ujt w:Z:  
:?RooJ~#  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 AQbbIngo  
*Mg=IEu-6[  
3`n5[RV  
4. 可编程光源:全局参数 TcpD*%wW  
00%$?Fyk  
5A7!Xd  
%ia/i :  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 VaZS_ qGe:  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: rP2^D[uM.  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 zIH[ :  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 [@rZ.Hsl  
*B)>5r  
5. 可编程光源:代码段帮助 A8e b{qv  
{u9(qd;;  
?.v!RdM+  
 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。 $*xnq%A  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 .m;1V6  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
cGsP0LkHC  
^-4mZXAy1|  
+m:U9K(\h  
"0`r]5 5d  
6. 可编程光源:编写代码 wx}\0(]Gl  
C(}9  
^^jF*)DT@  
u`gy1t `  
&ad9VB7  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 H^K(1  
qoB   
^5 F-7R8Q  
8BE OE<  
8. 可编程光源:使用你的代码段 x@v,qF$K  
H#m)`=nZSZ  
OZ![9l  
e~'y%|D  
9. 测试代码! :n0(gB  
9w11kut-!  
6:-qL}  
'3[Ecy#  
10. 文件和技术信息 +'uF3- +WY  
X[j4V<4O  
asQ pVP  
[53@'@26  
]'~'V2Ey  
QQ:2987619807 p|(910OEQ  
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