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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 2`a
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xS 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。 gFPi7 o1 t0#[#I1+
7dX/bzUVz8 `aqrSH5^h 1. 如何查找可编程光源:目录 [Qdq}FYr Zw]
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%vO<9fE|1 zTD@ 2. 如何查找可编程光源:光学系统 J.RAmU < jAND7&W
U,lJ"$' 3. 编写代码 l12$l<x&M jko"MfJ
CkRX>)=py n(lk
dw 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 *]x*B@RF Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 >?YNW 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 &kQ!KA28 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。 pGIe=Um0W 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) 15zrrU~D x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ^ie^VY($ 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)。 ]]cYLaq( 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 z{BA4sn PK&2h,Cu+ 4. 输出 5]jIg<j p8, 0lo
|z^pL1Z]5 QMk+RM8U 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。 ACV ek 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)。 =!ac7i\F 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。 m]IysyFFK 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。 fw{,bJ(U C;a@Jjor' 5. 采样 RP(/x+V hN(L@0)
>]}yXg=QK+ MFg'YA2/ WwW^[k (X 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。 ~F#A
Pt 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。 qSQ@p\O~ 编辑采样标签以达成该采样目的。 djT.
1( 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 |,}E0G. g]`bnZ7 编程一个高斯光束 kd;'}x=5yP B;-2$
77 1. 高斯光束 =J@`0H" 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: (BERY 98*x 'Wp
V2yveNz\7 ,w&:_n 2. 如何查找可编程光源:目录 p\U*;'hv D{AFL.r{
F$*3@Y viuiqs5[Bi 3. 如何查找可编程光源:光学系统 Q
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3#Y3Dz` 4. 可编程光源:全局参数 C(,=[Fi- VjTe4$ *
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Y 6.Bh3p 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。
H4skvIl 在此处,添加和编辑两个全局参数: M}!A]@ - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 tF`MT%{Va - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 93I'cWN b|ZLX: 5. 可编程光源:代码段帮助 aqfL0Rg+` xeB4r/6 /Dw@d,&[ 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。 5.k}{{+ 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ]
C,1%( 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 n+quSF)
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BPWnck=% 6. 可编程光源:编写代码 hNO)~rt /p$=Cg[K ?
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* o 7. 可编程光源:调整采样和窗口 %FlA":W QV/";A3k
u&SZlkf6% Xb+3Xn0}&8 8. 可编程光源:使用你的代码段 S$K}v,8.sr hrT%XJl
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4d,}4W 9. 测试代码! a)S(p1BGg i>"dBJh]b
.\)k+ R S*rO0s: 10. 文件和技术信息 c
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