光源的配置

cherryjhy · 发表于 2023-3-17 17:09:55

示例.0012(1.0)

关键词：LED，激光，谐波场，谐波场设置，光谱，脉冲，偏振

1. 描述

 通过该案例，介绍如何配置光源来模拟在一个平面上的不同辐射。
 在一般的VirtualLab中，区分了相干光源模型和部分相干光源模型。
 横向和光谱辐射特性可以通过以下方式进行定义：
— 预设公式
— 测量数据
— 用户自定义的公式
 光源没有输入且只有一个输出通道。
 VirtualLab中，除了激光谐振器工具箱外，光源内部的处理不做仿真。

2. 光路图中的光源

3. 光源-基本参数

 通过基本参数表可以配置光源的所有共性参数。
 可以输入一个距离光源平面的横向偏移和距离。
 用户可以直接定义光源后的介质。
 支持以下附加配置：
— 场尺寸
— 场形状(矩形，椭圆)
— 边缘宽度(切趾)

4. 光源-场尺寸和形状

 大多数分析的光分布都是无限扩展的
 对于计算机，所有的光分布必须是有限扩展的。
 VirtualLab中引入了场尺寸、场形状和边缘宽度(切趾)的概念，
 通过在场边缘使用高斯切趾减小数值误差。
 场尺寸可自动定义也可手动定义。
 此外，提出的场尺寸可以通过场尺寸因子进行更改。

5. 光源-空间参数

 在空间参数页面，用户可以定义横向分布的附加参数。

 空间参数的具体内容是根据光源配置决定的。

6. 光源-偏振

 在偏振表中，用户可以定义光源的偏振特性。
 以下偏振类型可用：
— 线性偏振(输入到X轴的角度)
— 圆偏振(左旋或右旋偏振)
— 椭圆偏振(定义偏振椭圆)
— 一般的(输入琼斯矩阵)
 偏振最终是以琼斯矩阵来表示的。

7. 光源-光谱参数

 用户可以在3种不同的的模式中选择
— 单波长(单色仿真)
— 三波长(三个波长，并通过权重进行定义)
— 波长列表(带权重的波长列表，通过图表或ASCII导入)
 如果是可见光则结果显示为色彩，否则为黑色。

8. 光源-光谱生成器

 在光源工作区内有几种生成器，可用于定义光源和脉冲的光谱
 生成的数据阵列可以表示光谱信息，并可导入光源。

9. 光源-采样

 在采样选项卡中，用户可以定义用于生成场的采样参数。
 在VirtualLab中提供了一个默认的自动采样模型，该模型已能够满足大部分情况的需要。

 自动采样建议可以使用采样因子来修改
 如果需要，用户也可以手动定义采样。
 手动模式下，用户可以选择修正采样点数量或者采样距离。
 嵌入因子用来在数据点附近引入零填充。
 因此，输入平面上用于表示光源的整体尺寸通过下式定义：

数组通过以下定义：
 warray—>数组尺寸
 wfield size—>场尺寸
 wedge width—>绝对边缘宽度
 ∆x —>采样距离
 Nembedding—>采样点处嵌入窗口宽度

10. 光源-光线选择

 用户可以定义产生的光线的数量和模式(用与光线追迹)
 支持以下光线模式：
— x-y –网格(在x和y上的等距网格)
— 六角形(定义光线的密度)
— 随机的(随机分布的光线数量)

11. 光源-模式选择

 对于部分相干光模式，该模式的位置和权重可以在模式选项卡中定义。
 对于所有的光源，用户可以修改模式并生成光源。
 此选项仅可用于产生模式的一个子集以来检测光源和系统的总体性能。

12. 在主窗口中生成光源

 也可以在主菜单中引入一个光源生成器生成谐波场(光源设置)。
 对于基本光源，可以指定单色或多色的不同相干光源。

 对于部分相干光模式，主窗口中也有可用的生成器。
 这些光源可以用于，如仿真LED，受激准分子激光器和多模激光器仿真

13. 总结

 VirtualLab中的光源生成器不仅应用非常灵活，而且界面友好，易于定义用于进一步的模拟或操作的光源场。
 通过标准的方式指定光源所有参数，使用户对使用的概念更加熟悉，并可通过相同的步骤配置所有光源。
 VirtualLab中不仅可以模拟基本光源(如球面场、平面场以及高斯光场)也可模拟部分相干光源(仿真LED，受激准分子激光器和多模激光器)。

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