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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 c04;2gR ;Yr?"| 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。 .,l4pA9v mD"[z}r)
X?B\+dq 4DTT/ER'qA 1. 如何查找可编程光源:目录 ey/=\@[p Uv|?@zy#
S}}L&
_ 0nu&JQ 2. 如何查找可编程光源:光学系统 JjC&
io )?$zY5
RF|r@/S 3. 编写代码 -TT{4\%s >U9JbkeF
:G8:b. tmgZNg
右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Vm8rQFCp74 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 7W]0bJK+E RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 oa"_5kn, Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 .`TDpi9OB Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) eelkK,4 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 OTmw/ #ug 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 kBlk^=h<:w 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 dm~Uj \jCN ]A< 4. 输出 'u84d=*l wpK[;
C.(<IcSG jFH wu* 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 VTl\'>(Cl 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 1Pp2wpD4iC 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 87ptab@ 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 9:4m@dguh- ai$s 5. 采样 i$jzn
ga 9 .3?$(
Lyy:G9OV /$=<RUE mrGfu:r 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 ^$x1~}D 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。 |Ca
%dg9$@ 编辑采样标签以达成该采样目的。 2SRmh!hr 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 CYn56eRK ?d5_{*]+v 编程一个高斯光束 bqcwZ6r< *Kmo1>^ 1. 高斯光束 Zk<Y+! 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: {osadXdC \]Y=*+{
+8Q5[lh2]j i0g/'ZP 2. 如何查找可编程光源:目录 O3En+m~3n) o!Y61S(
8o\KF(I )n{9*{Ch 3. 如何查找可编程光源:光学系统 2=`}:&0l tBtmqxx
iNG =x 4. 可编程光源:全局参数 )=Ens=>Z d8N4@3 CkL
#``Alh8 V[^+lR 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 T_I ApC 在此处,添加和编辑两个全局参数: 5XF&yYWq - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ?O.'_YS - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 [{-5 Z11I1)%s 5. 可编程光源:代码段帮助 /"
6Gh' HzZ.q2Zz% N/8_0]Gf 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。 AVi,+n 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 CQh6;[\: 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 TFYp=xK(
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J"?jaa2~ 6. 可编程光源:编写代码 ,ek0)z. 6>F1!Q (AswV7aGe
'da$i ey ?paT 7. 可编程光源:调整采样和窗口 Np>0c-S 5O]eD84B
sHm:G_ m=qyPY 8. 可编程光源:使用你的代码段 o!sHK9hvJ) a8cX{6
a{+;&j[! ?a{>QyL 9. 测试代码! 2^ kK2D$o G&@vTcF
M6:$ 0(r K(heeZUt 10. 文件和技术信息 )@E'yHYO> g<s;uRA4O9
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