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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 V_$BZm%8J  
7jvf:#\LtL  
为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中,我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源:一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法,其可用于如完全相干光源,单色光源的建模;或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 8N'[ )Jw  
0PjWfM8%  
=;4cDmZh  
MZv In ZS  
1. 如何查找可编程光源:目录 9m/v^  
=LC:1zn4  
mY+J ju1  
Dqs{ n?@n  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 n>" 0y^v  
Vr+X!DeY  
S=*rWh8)%<  
3. 编写代码 An{`'U(l  
gG!L#J?  
9@9(zUS|  
   s3Pr$h  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 iimTr_TEt  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 p8aGM-+40W  
 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 kI<;rP1S|  
 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。 d="Oge8  
 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) {N42z0c  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 #N.W8mq  
 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)。 o$)pJ#";F  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 *](maF~%C  
d"`/P?n x  
4. 输出 &@p_g8r#  
% put=I  
^K. d|z  
c>!zJA B  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 0}tf*M+a  
 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 +m8CN(c  
 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 A/ZZ[B-  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 Aru=f~!  
C,r[H5G#  
5. 采样 pBl'SQccp  
(&t741DN|  
Fjch<gAofS  
xVw9_il2a  
1?%Q"*Y&  
 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 R-QSv$  
 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。 u5zL;C3O  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Zq1Z rwPF  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 @`t#Bi9  
}x!=F<Q!r  
编程一个高斯光束 utOATjB.z  
!8YZ;l  
1. 高斯光束 qw?#~"Ca.  
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: $ 1lI6 = ,  
^F\RM4|,  
w1U2cbCr/  
T6mbGE*IeE  
2. 如何查找可编程光源:目录 M:TN^ rA|  
E/+H~YzO  
8G3CQ]G  
jR1t&UD3Y  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 ',+YWlW  
8k~$_AT>u  
<KY \sb9  
4. 可编程光源:全局参数 y950Q%B]  
4f~ c# 0?  
v\lhbpk  
8`g@ )]Iy  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 6="Qwrk  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: f wE b  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 }SD*@w  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 2:[ -  
]? 2xS?vd  
5. 可编程光源:代码段帮助 y0}3s)lKv  
}`fFzb  
=bKz$ _W  
 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。 +>bm~6  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 S2+X/YeB  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
I'h|7y\  
0+3_CS++r  
LK>A C9ak<  
FT'2 J  
6. 可编程光源:编写代码 LOO<)XFJ  
~W/|RP7S  
YzA6*2  
P55QE+B  
S[zETRSG  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 SH ow~wxw  
%m/W4Nk  
TKH!,Ow9A  
npCiqO  
8. 可编程光源:使用你的代码段 @"h @4q/W  
I@/s&$H`l  
[LF<aR5  
tRtoA5  
9. 测试代码!  Uf,fd  
~7 w"$H8  
WY& [%r  
qrr[QEFW  
10. 文件和技术信息 U0m 5Rc  
zk++#rB  
< C1Jim  
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QQ:2987619807 q?##S'  
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