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    [技術(shù)]如何在VirtualLab Fusion中使用可編程光源及示例(高斯光束) [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2023-01-19
    CytpL`&^]  
    光學(xué)仿真提供最大的功能多樣化是我們的最基本目標(biāo)之一。在本文檔中,我們將展示如何在VirtualLab Fusion中使用可編程光源:一種對自定義基本光源模型空間相關(guān)性的定義方法,其可用于如完全相干光源,單色光源的建模;或者是一個更復(fù)雜的單模形式(可能是一個部分空間相干或者復(fù)色的)。盡管高斯光是一種已經(jīng)包含在VirtualLab Fusion中的光源模型,但我們在此處仍然使用其用為一個簡單的編程示例。 (Y>MsqwWfC  
    C gx?K]>y  
     q0~_D8e,  
    ?@1'WD t  
    1. 如何查找可編程光源:目錄 `T70FsSJ  
    e0L;V@R  
    tX251S  
         L9T u>4  
    2. 如何查找可編程光源:光學(xué)系統(tǒng) _#C}hwOR>X  
    Al|7Y/  
    -?W@-*J  
    3. 編寫代碼 6"7qZq  
    sYXS#;|M  
    L3AwL)I   
       .N=hA  
     右邊的面板顯示了可用的獨立參數(shù)列表。 f[I c hCwX  
     Wavelength 讀取光源配置對話框中Spectral Parameters標(biāo)簽內(nèi)的單一波長或頻譜。 +a/o)C{  
     RefractiveIndex 讀取嵌入材料對于指定波長的的復(fù)數(shù)折射率。嵌入材料可在Basic Parameters標(biāo)簽下定義 M2}<gRL*}J  
     Distance 可由配置對話框中讀取另一個參數(shù),此次是從Basic Parameters標(biāo)簽:到輸入平面的距離。這是一個重要的參數(shù),例如,在點源的情況下,光源場不能在出射點精確定義。 RY{tX`  
     Jx和Jy 是瓊斯偏振矢量的復(fù)值分量。如果我們將代碼中定義的函數(shù)表示為U(x, y),那么最終從光源平面發(fā)出的場分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) j;)6uia*A  
     x和y 表征二維光源平面。分別是平面上掃描的坐標(biāo)。 |Z ,G  
     主函數(shù)中代碼的返回值必須是一個關(guān)于每個x和y點的復(fù)合值。所有這些值組成了函數(shù)U(x, y)。  qR qy  
     使用代碼片段主體將部分代碼分組到子函數(shù)中。 (5~C _Y  
    0Mg8{  
    4. 輸出 j;)g+9`  
    iI*7WO[W  
    iIE(zw)H  
    d 4]%Wdvf  
     輸出是一個復(fù)值函數(shù)表征最終電場分量U(x, y)的空間分量。 -`OR6jd  
     麥克斯韋方程的一個結(jié)論是,在均勻介質(zhì)中,六個電磁分量中的定義兩個就足夠了,其余四個可以從方程中得到。不失一般性地,VirtualLab選擇Ex和E y兩個獨立分量。在可編程光源中,它們定義為Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 ImY.HB^&  
     因此,自定義光源的輸出是一個電磁場,其空間部分由代碼定義,并按照光譜參數(shù)選項卡的光譜疊加組成。 ^d80\PXz  
     被定義的場可以用作光學(xué)系統(tǒng)中的獨立光源,也可以保存在目錄中,也可以在更復(fù)雜光源中作為基本模式。 P0xLx  
    pGY]Vw Y  
    5. 采樣 au|^V^m  
    'c&@~O;^d  
    L]d@D0.Z  
    GYC&P]  
    8%<`$`FyU  
     代碼對光源場函數(shù)是解析地定義,使編程函數(shù)的精度僅受雙精度的限制。 V=&,^qZ  
     用戶必須確保足夠好的采樣以保證其編寫的函數(shù)能被分辨。 ,g_onfY  
     編輯采樣標(biāo)簽以達成該采樣目的。 5L}>+js2  
     請注意:采樣可依據(jù)所定義的全局參數(shù)的實際值定義。 |xZcT4  
    SDHc[66'  
    編程一個高斯光束 9T2A)a]0  
    xn@0pL3B~  
    1. 高斯光束 GQ2PmnV +  
        當(dāng)電場分量正交與給定的主傳輸方向,該電磁場可描述為一個基本的高斯光束。其束腰可由形式的數(shù)學(xué)表達式為: 5 xDN&su  
    *Ca)RgM  
    =`~Z@IbdI  
    "F$o!Vk  
    2. 如何查找可編程光源:目錄 =nx:GT3&[  
    S9R]Zl7{-  
    Ia`JIc^e  
    *xg`Kwl5Kl  
    3. 如何查找可編程光源:光學(xué)系統(tǒng) |90 +)/$4  
    {Y91vXTz7  
    ^}Qj}  
    4. 可編程光源:全局參數(shù) &3Z. #*  
    H:-A; f!Z  
    (\t_Hs::a  
    P5>5ps"iU  
     一旦打開編輯對話框,可轉(zhuǎn)到全局參數(shù)選項卡。 ^ Wfgwmh  
     在此處,添加和編輯兩個全局參數(shù): `n`"g<K)Q  
    - double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半徑,在x方向束腰。 X@qk>