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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 d|5u<f5  
zEJ|;oL  
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。 ]J)WcM:  
)Rla VAtM  
s]0x^"#B  
2a2C z'G  
1. 如何查找可编程光源:目录 E]6C1C&K  
*nDyB. (  
HS| &["  
=x}27f%-Mg  
2. 如何查找可编程光源:光学系统 >:5/V0;,  
#X7fs5$&  
sj003jeko  
3. 编写代码 nm 66U4.@  
[|V<e+>T/  
@Y*ONnl  
   9 8bmia&H  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 &| el8;D  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 d$g-u8  
 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 OUn,URI  
 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。 {$4fRxj  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) T>d-f=(9KH  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 o <8L, u(U  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 1p>5ZkHb  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 #)_4$<P*'  
IX;u+B  
4. 输出 Lm"l*j4  
*nU7v3D  
VWd=7  
@v_ )(  
 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。 l,HMm|oU  
 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)。 ^,'!j/w5  
 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。 PMjqcdBzm  
 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。 TIlcdpwXf  
f$9V_j-K+  
5. 采样 fb4/LVg'J  
828E^Q"<  
Dms 6"x2  
B|gyr4]  
FkR9-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。 ^rjICF e  
 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。 [Hy0j*  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 [F%INl-sy  
 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 WMZ&LlB%  
^KhA\MzY  
编程一个高斯光束 Af1mTbf=  
BftW<1,U^  
1. 高斯光束 =l&7~  
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: $fV47;U'*  
* Ibl+  
U)=?3}s(  
`$SX%AZA  
2. 如何查找可编程光源:目录 tM <6c+  
N^xnx<  
w0x, ~  
kJq8"Klg  
3. 如何查找可编程光源:光学系统 y[oc^Zuo  
".onev^(  
[>Z~& cm  
4. 可编程光源:全局参数 )t{?7wy  
?d0I*bs)7  
(S* T{OgO  
kUUeyq  
 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 r ,D T>  
 在此处,添加和编辑两个全局参数: 03L+[F&"?  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ,1EyT>  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 7RM$%'n \  
g"c\ouSY  
5. 可编程光源:代码段帮助 xCz(qR  
}&Ngh4/  
<XiHQ B!  
 可选:您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 R$k4}p  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 py VTA1  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。
<43O,Kx'Su  
_so\h.lt  
BZP}0  
x>d,\{U  
6. 可编程光源:编写代码 *,q ?mO  
O{SP4|0JV  
.(^KA{  
p;zV4uSv  
b(+M/O>I  
7. 可编程光源:调整采样和窗口 =7wI/5iN  
Y|FF ;[  
o8;>E>;  
@(M-ZO!D  
8. 可编程光源:使用你的代码段 $ OB2ZS"  
XUc(7>k  
W5PNp%+KE  
w=H   
9. 测试代码! =+;l>mn?O  
#N9^C@  
FOVghq@  
8Yc'4v#}  
10. 文件和技术信息 L"{qF<@V7&  
|fqYMhA U  
>?>@&A/  
EK`}?>'  
67/JsL  
QQ:2987619807 l{<+V)  
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