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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 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
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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。 16ke CG\ 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:
'ujtw: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。 $*xnq%A 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 .m;1V6 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 cGsP0LkHC
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"0`r]5 5d 6. 可编程光源:编写代码 wx}\0(]Gl C(}9 ^^jF*)DT@
u`gy1t ` &ad9VB7 7. 可编程光源:调整采样和窗口 H^K(1
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^5 F-7R8Q 8BE OE< 8. 可编程光源:使用你的代码段 x@v,qF$K H#m)`=nZSZ
OZ![9l e~'y %| D 9. 测试代码! :n0(g B 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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