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2023-01-19 08:25 |
如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例(高斯光束)
e(OKE7 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。 ycEp,V;[Z CSwB+yN
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!/. onS4ZE3B 1. 如何查找可编程光源:目录 }XRfHQk Q&PEO%/D
OU^I/TU An,TunX 2. 如何查找可编程光源:光学系统 DGz}d,ie 8Bxb~*
5l(@p7_+ 3. 编写代码 V4W(>g s(=@J?7As
!NKPy+v gy#G; 9p 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 hsQ*ozv[) Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 6$csFW3R RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 8)b*q\O' Distance 可由配置对话框中读取另一个参数,此次是从Basic Parameters标签:到输入平面的距离。这是一个重要的参数,例如,在点源的情况下,光源场不能在出射点精确定义。 z_y@4B6>} Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y),那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) q'Y)Y(d x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 q^QLNKOH" 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 O31.\ZR2 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 Q%V530
P; C
[8='i26 4. 输出 _PP-'^ U "Gq%^^*
/ >7G =#%Vs>G 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 <c
[X^8 麦克斯韦方程的一个结论是,在均匀介质中,六个电磁分量中的定义两个就足够了,其余四个可以从方程中得到。不失一般性地,VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中,它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 0Yr-Q;O<f 因此,自定义光源的输出是一个电磁场,其空间部分由代码定义,并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 )G#O# Yy 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源,也可以保存在目录中,也可以在更复杂光源中作为基本模式。 Q[aBxy
( G?:5L0g 5. 采样 lXnv(3j3*s _w%{yF6
,twm)%caU _sCzee&uQ _M- PF$ 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。 S3c%</' 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。 o'YK\L!p 编辑采样标签以达成该采样目的。 >[P`$XkXd4 请注意:采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 id1gK(F8H 0!1cHB/c 编程一个高斯光束 r+h$]OJ 1%N[DA^<\ 1. 高斯光束
'^,|8A2 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: -TNb=2en( l?x'R("{
|W|RX3D [*Vo`WgbD 2. 如何查找可编程光源:目录 u#$sO;8s ;W@
_Oc\hW 4Jw_gOY&D 3. 如何查找可编程光源:光学系统 >WY\P4)k !L@a;L
D<bHRtP 4. 可编程光源:全局参数 8fb<hq< T2XLP
Tpp?(lT7r Mqmy*m[U 一旦打开编辑对话框,可转到全局参数选项卡。 'L
veCi_ 在此处,添加和编辑两个全局参数: 9XN/ wp - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 TK Ec^ - double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 QG;V\2T2[ hoZM;wC 5. 可编程光源:代码段帮助 c7 O$< F <+p{U( j g(cpo 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。 $HFimU,V=0 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 XchVsA 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 0G#s/u#
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o/I`L 6. 可编程光源:编写代码 }(w9[(K ~JDVoS;>jU
G@1T!` ]4)$dQ59 7. 可编程光源:调整采样和窗口 SG-Xgr@ OF 1Qr bj
y-@{ q,.@<s W 8. 可编程光源:使用你的代码段 (L!#2Jy x^6b$>1
G`FY[^: U#kdcc| 9. 测试代码! k\}\>&Zqu eq7>-Dmi@
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