簡介:
O~WT$ JM-rz#;1 本文的目的是介紹FRED的
材料性質(zhì)方面一些高級的設(shè)定,這些設(shè)定共分成以下幾個部份。
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雙折射晶體和
偏振光
干涉 dUg| {l
光源偏振設(shè)置
4pfv?!Oj 雙折射材料方向和其他設(shè)定
6-\ghPo 干涉結(jié)果和
光線性質(zhì)查看
/Ky xOb) 漸變折射率(GRIN)材料
|tkhsQ-; 腳本設(shè)置漸變折射率材料
7sci&!.2` 定性
模擬結(jié)果
jg_##Oha sZ!/uN!6 雙折射晶體和偏振光干涉 *Bgk3(n) oMj;9,WK' 偏振光干涉現(xiàn)象在實際中有很多應(yīng)用,這里要模擬的是一種典型的雙折射干涉實驗,設(shè)置如下圖所示:左側(cè)是偏振光源,偏振方向是在xy平面且與x軸夾角45度,所有光線的反向延長線指向一點。接下來光線經(jīng)過方解石平板,厚2mm,光軸方向沿z 軸。然后光線通過偏振片,偏振片方向與光源方向垂直(xy 平面,與x 夾角-45度),偏振片是通過設(shè)置偏振
鍍膜來實現(xiàn)的。最右邊是接收分析面,光線在這里停止,用來計算光強。
eZ^-gk? 圖1. 系統(tǒng)設(shè)置
ZV;lr Vv c5t],P 下面設(shè)置雙折射材料。在材料文件夾下右擊,選擇新建材料(create a new material),選擇類型為取樣雙折射材料或旋光性物質(zhì)(sampled birefringent and/or optically active material),
波長設(shè)置為0.5875618,o光和e光的折射率分別設(shè)為1.66 和 1.49,光軸方向設(shè)置為z軸(0,0,1)。
4x'N#m{p 圖2. 雙折射材料
j\Z/R1RcW `V1D&}H+G 偏振片是通過偏振鍍膜來實現(xiàn)的,如下新建偏振鍍膜。右擊鍍膜文件夾,新建鍍膜,類型選擇偏振/波片鍍膜瓊斯矩陣(Polarizer/Waveplate Coating jones matrix),然后默認(rèn)的就是沿x軸偏振鍍膜。
U[Pll~m2b LmKG6>Q1#1 圖3. 偏振鍍膜
9Xv>FVG! ma<+!*| 右擊光源文件夾并選擇新建詳細(xì)光源。命名為Diverging beam,光源的類型選擇為六邊形平面,方向選擇從某點發(fā)出,并且把這一點選在z軸負(fù)軸的某一點(0,0,-20)。設(shè)置光源設(shè)為相干光,在偏振(polarization)選項卡里設(shè)置光源偏振類型和方向為線性偏振,方向為x軸方向(下面通過把光源沿z軸選擇-45度來調(diào)整偏振方向,當(dāng)然也可以在這里設(shè)置偏振方向為某一個特定點方向,但是用前一種方法在需要改變光源偏振方向時會更方便一些)。然后設(shè)置光源位置和旋轉(zhuǎn),將光源位置設(shè)置在(0,0,-3),沿z軸選擇-45度。
0rtP :Nj$ $O/@bh1@p 圖4. 光源方向
_m+64qG_8' 
圖5. 光源相干性設(shè)置
wSMP^kG 
圖6. 光源偏振設(shè)置
圖7. 光源位置和旋轉(zhuǎn)
oq<n5 UaQR0,#0y 在幾何
結(jié)構(gòu)文件夾(geomertry)下右擊,選擇新建
透鏡(lens)。如下如設(shè)置半徑10,厚度2,雙面曲率為0,在原點處,并且把方解石材料的套用在該透鏡上。如下圖所示。
>lRa},5( 圖8. 新建方解石平板
AJ*FQo.U =h4*
^NJ 在幾何結(jié)構(gòu)文件夾下(geometry)下右擊,新建基本元件(create element primitive),平面(plane),半長寬分別是10單位,旋轉(zhuǎn) -45度,向z軸負(fù)方向平移5個單位。把偏振鍍膜套用在偏振片上。
BWbM$@'x `6.rTs$< 圖9. 新建偏振片
HktvUJ(Ii 3',|HA /x 同樣步驟建立接收面,半長寬分別12,位置在(0,0,10)處。
jJN.( 圖10. 接收面
`zjEs8`' R0n#FL^E 設(shè)立分析面,并且套用在接收面上。這里分析面對尺寸設(shè)置為可以自動匹配到數(shù)據(jù)范圍。
BihXYux* 圖11. 分析面 nbpGxUF`]
k8}*b&+{vz 到這里設(shè)置已經(jīng)完畢,整個系統(tǒng)看起來像下圖的樣子,也可以到 Edit/Edit View Multiple Surfaces 下查看各個表面的材料,鍍膜,光線控制等性質(zhì)。
y3 R+060\3 圖12. 整體系統(tǒng) Kug_0+gI
圖13. 各個表面性質(zhì)
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