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infotek 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 |6*Bu1  
U=.PL\  
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。 ^)Hf%  
 2h   
[Cl0Kw.LD  
etr-\Cp  
1. 如何查找可编程光源:目录 ep"[; $Eb  
< '5~p$  
KdR4<qVV}  
&u.{]Yjx  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 KS$t  
zFq%[ X  
 VGV-t  
3. 编写代码 0>sa{Z  
E 5&Z={  
r(>S  
   JN0h3nZ_  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Y@+Rb  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 :<qe2Z5k  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 OUv<a `0  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 o&?c,FwN  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) ,MCTb'=G  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 z'q~%1t  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 VsQ|t/|#  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ~rb0G*R>  
/t0L%jJZ  
4. 输出 rwF$aR>9  
Qg*\aa94  
1B~O!']N<  
=?RI`}vw_H  
 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。 x0 )V o]r  
 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)。 E]@&<TFq  
 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。 (9]Uuvfp6"  
 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。 aA`eKy) \  
!#KKJ`uB"  
5. 采样 QL/KY G  
]8p{A#1  
=w$&n%~  
{[H_Vl@  
*)Rm X$v3  
 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。 0'Pjnk-i  
 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。 0JlNUO5Nt  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 54_}9_g  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 *7!MG  
5)#j}`6  
编程一个高斯光束 WX&IQ@  
>fBPVu\PA  
1. 高斯光束 -r\jIO_  
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: ]Z!Y *v  
}t)+eSUA  
tu -a`h_NJ  
j 6qtR$l|  
2. 如何查找可编程光源:目录 kKyU?/aj  
l]]NVBA])  
7Nq< o5  
UleT9 [M  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 hfwJZ\_60  
9Dx~! (  
%SmOP sz  
4. 可编程光源:全局参数 .(@=L1C<}J  
:aNjh  
?qjdmB|w  
G+ /Q!ic  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 (?qCtLZ  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: [DaAvN^0A  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 fCY|iO0.t  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 |;gx;qp4cN  
^z *0  
5. 可编程光源:代码段帮助 vpu#!(N  
AzU:Dxr>.G  
\Id8X`,eD  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 G@7^M}  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 c9|4[_&B~  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
Id=20og  
)PN8HJAArh  
!:+U-mb*  
Thggas,  
6. 可编程光源:编写代码 7Jb&~{DVk  
[+[ W\6  
Oc)n,D)0  
#}~tTL  
7?fgcb3  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 wkt4vE87  
| R,dsBd  
MfQ0O?oBp  
uz3cho'  
8. 可编程光源:使用你的代码段 QYA4C1h'  
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#]Vw$X_S  
^A ]4  
9. 测试代码! ~A0AB `7  
?qQ{]_q1&.  
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8r( Vz  
10. 文件和技术信息 S]H[&o1o  
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QQ:2987619807 I(6%'s2  
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