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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 s`{O- Nuj%8om6 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。 "6ZatRUd cX2b:
b4Z#]o R ~b$7jpd 1. 如何查找可编程光源:目录 laAG%lq/' YG% Zw
_%x|,vo`( '=r.rW5 2. 如何查找可编程光源:光学系统 Vj_
$%0 )wC>Hq[mhW
'ySWf,Q^ 3. 编写代码 opBvx>S "371`!%
r8qee$^M X,p&S^ 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 R_lNC]b0 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 7YsFe6D" 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 3 . @W.GG8 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。 5d)G30 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) OS3J,f}<= x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 9QpKB
c 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)。 p7z#4 GW 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ]fR
3f 2oNlQiE_ 4. 输出 ZnQnv@{8l 6D$xG"c
>IRo]-, HLS^Ga,( 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 8!1o,=I$ 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)。 7|2:;5:U 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+Q)~13 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。 )%Y$FLB v^e[`]u( 5. 采样 3M^ / fUa`YryQ
cewQQ& W?.Y%wc0 %o5GD 代码对光源场函数是解析地定义,使编程函数的精度仅受双精度的限制。 7n#0eska, 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 a+MC[aFr 编辑采样标签以达成该采样目的。 }ts?ZR^V, 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 JAgec` T% h.DQ6!?;s 编程一个高斯光束 pPh$Jvo] &4]%&mX)- 1. 高斯光束 7m1*Q@D 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: #x'C -2f0CAh~
Z#9{1sHEP "3Ec0U \s 2. 如何查找可编程光源:目录 pxP7yJL` 8,%y`tUn>u
1y>P<[ :kgwKuhL 3. 如何查找可编程光源:光学系统 p_[k^@$ iE$0-Qe[3
b+hZ<U/ 4. 可编程光源:全局参数 55hJRm3 i<-#yL5
HgbJsv$ !DLIIKO78 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 iHTxD1D+H 在此处,添加和编辑两个全局参数: S0\:1B - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 t@b';Cuv - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 @UD6qA yBeSvsm 5. 可编程光源:代码段帮助 R\6#J0&Y- 9erTb?@S ='>k|s: 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。 ,)%nLc 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 KWM.b"WnXr 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 eml(F
C}wmoYikV 1Hzj-u&N/
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pp[kv;!G 6. 可编程光源:编写代码 GQT|T0>Ro _bFX(~37z? GN(PH/fO9
.,-t}5(VSq %WdAI, 7. 可编程光源:调整采样和窗口 4_)@Nq gr yC#
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yMIP~N,$ 9CW .xX8 8. 可编程光源:使用你的代码段 t hTY('m R /iB
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XPj 9. 测试代码! 9^>nZ6 "rBo?%:
kC6J@t) Q;Xb-\\ 10. 文件和技术信息 -g_PJ.Hk HtPasFrJ
*b~$|H-\ x_AG=5OJX, XoL9:s(m~ QQ:2987619807 O~Pbu[C
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