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2021-05-20 10:46 |
如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束)
摘要 inQ1$ <UsFB F 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。 ~xPU#m< -A1@a=q
^-nL!>FYY `s8*n(\h 1. 如何查找可编程光源:目录 q8 &\;GK| AcHr X=O
(sDZ&R T"IDCT'z 2. 如何查找可编程光源:光学系统 88uoA6Y8h fbg:rH\_
= q\TWz 3. 编写代码 uE &/:+ H^ds<I<)
{HO,d{{ +,c]FAx4 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 pGRk Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 yRAfIB$T}" RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 u!CcTE* Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 z"%{SI^ Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) {Qba`lOkq x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 E%%iVFPX 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 D/)E[Fv+ 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 /Z|K9a 7?@ -|{ 4. 输出 awB+B8^s joA>-k04
:lU#Dm] R :*1Y\o( 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 `(uN_zvH 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 9y}/ G 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 7S/\;DF 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 ]y9u5H^ `T,^os#6 5. 采样 oL
U !x }v xRjO,
>PYc57S1c {ui{Y c qDS~|<Y5 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 6o.Dgt/f 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 cv5+[;(b 编辑采样标签以达成该采样目的。 K-b`KcX 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Hb3..o: <:>[24LJ{ 编程一个高斯光束 qTz5P yZ-Ql11 1. 高斯光束 8;d./!|'&g 当电场分量正交与给定的主传输方向,该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为: /$d#9Uv ':|E$@$W
V'FKgzd # AH gY. 2. 如何查找可编程光源:目录 1*?XI {)I&&fSz
.U#oN_D yu}T><Wst 3. 如何查找可编程光源:光学系统 1RauI0d* ]E|E4K6g
$\#wsI( 4. 可编程光源:全局参数 XMF#l]P ?aQVaw&L!7
XnKf<|j6k uHuL9Q^ 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 )}J}d) 在此处,添加和编辑两个全局参数: iU|X/>k? - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 p^C$(}Yh - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 <uImZC J ql$
g 5. 可编程光源:代码段帮助 bo#?,80L}` Lh-+i E~S~Ld% 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。 p#N2K{E 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 * $|9e 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 swg*fhJFB
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UW Px|]RC 6. 可编程光源:编写代码 zUA
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3wQ u)~::2BXAn 7. 可编程光源:调整采样和窗口 $'w>doUlA }-@h H(
#.2} t0*]5 L;U?s2&Y 8. 可编程光源:使用你的代码段 =&mdxKoT0 ~PX#' Jr
BSY7un+`: s,j=Kym% 9. 测试代码! g{Hb3id9 zC rM~
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CHN'l' 10. 文件和技术信息 nc?Oj
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