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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 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+Jju1 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?nx 4. 输出 &@p _g8r# % put=I
^K.
d|z c>!zJAB 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 xV w9_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。 Zq1ZrwPF 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
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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。 +>b m~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>AC9ak<
FT'2J 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 SHow~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
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