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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 |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$t zFq%[ X
VGV-t 3. 编写代码 0>sa{Z E5&Z={
r(>S JN0h3nZ_ 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Y@+Rb Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 :<qe2Z5k RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义
OUv<a`0 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 o&?c,FwN Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) ,MCTb '=G x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 z'q~%1t 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 VsQ|t/|# 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ~rb0G*R> /t0L%jJZ 4. 输出 rwF$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
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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$&n%~ {[H_Vl@ *)RmX$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
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-a`h_NJ j6qtR$l| 2. 如何查找可编程光源:目录 kKyU?/aj l]]NVBA])
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UleT9 [M 3. 如何查找可编程光源:光学系统 hfwJZ\_60 9Dx~!(
%SmOP sz 4. 可编程光源:全局参数 .(@=L1C<}J :aNjh
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/Q!ic 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 (?qCtLZ 在此处,添加和编辑两个全局参数: [DaAvN^0A - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 fCY|iO0.t - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 |;gx;qp4cN ^z
*0 5. 可编程光源:代码段帮助 vpu#!(N AzU:Dxr>.G \Id8X`,eD 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 G@7^M} 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 c9|4[_&B~ 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Id=20og
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Thggas, 6. 可编程光源:编写代码 7Jb&~{DVk [+[W\6 Oc)n,D)0
#}~tTL 7?fgcb3 7. 可编程光源:调整采样和窗口 wkt4vE87 | R,dsBd
MfQ0O?oBp uz3cho' 8. 可编程光源:使用你的代码段 Q YA4C1h' k=)U
#]Vw$X_S ^A ]4 9. 测试代码! ~A0AB
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fN9{@)2Mz 8r(Vz 10. 文件和技术信息 S]H[&o1o Z_ElLY
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