FWHM in LiDAR antenna example

您好:
在LiDAR antenna的範例中( https://apps.lumerical.com/lidar-antenna.html ),請問如何在Step4之8增加腳本(phased_array_analysis.lsf)內容來得到phi方向的FWHM(嚴格說起來是uy方向)以及phi(或者uy)對E^2的作圖呢?因為我想更量化的表現變動天線數量造成的影響!
謝謝!!!

Step4之8?应该是Step2之8吧?


根据脚本里面的说明,应该是之前的脚本将远场结果保存在antenna_data_lumerical里面了.
load angular distribution

loaddata(“antenna_data_lumerical”);

你打开
LIDAR2.fsp
运行
再运行 LIDAR2_analysis.lsf
最后再运行phased_array_analysis.lsf看看.

你试一下看看.

@gsun 您好:
抱歉!沒錯我指的是Step2之8。
是的,我有運行LIDAR2.fsp及LIDAR2_analysis.lsf、phased_array_analysis.lsf腳本,所以我得到如範例所示n=48所產生的遠場圖(image ),但我想知道main beam再 theta direction及phi direction的FWHM,而這裏我所指的theta direction及phi direction是一般paper表達遠場FWHM的方向(如附圖),而非模擬中的球座標表達式,如有敘述不祥之處,再麻煩您提出,謝謝!!
image
(https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-27-3-2703&id=404372)

Lumerical的远场角度定义参见 光源和远场变换的角度Theta, phi及其倾斜的坐标面
文章中的Theta与Lumerical的一样,但是Psi好像也是与Theta一样的量,只不过是在不同的截面。但是文中没有介绍为什么图中是那样,他们是怎么定义的,为什么不是像普通球坐标那样。

作者也是我们用户,建议你直接写信联系他们。

@gsun您好:
好的感謝您的建議,謝謝!

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@gsun 您好:
如果要獲得如Lumerical定義的phi方向的FWHM該如何獲得呢?
還有我還有一些疑問想請問, 以下是變動不同波場時的遠場圖,
image
image
image
當變動波長時遠場的theta角度將會改變,但為何不同波長時的遠場會平行theta零度時的遠場呢?而沒有任何的扭曲?謝謝!

之前我有个帖子 怎样绘制远场光场图的剖面图
h
另外, Lidar里面的脚本应该能给出FWHM吧,你再看看所有的脚本。

你的结果是通过那个文件得到的呢? 远场是UX, UY, 不是直接的Theta角。请指出是那个文件的结果,最好把你的文件发上来。

@gsun您好:
我是透過LIDAR2_analysis此文件得到的遠場結果。
我有以下幾個疑惑想請問:
1.是的,遠場是ux uy,但要如何解釋遠場polar圖上的10、20、30、40、50度以及0~360度呢?
2.
當image選擇polar時為:image
當image選擇xy plot時為:image
這兩種表達方式都是表示ux、uy,兩者有何不同呢?我在看完 https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/360034394294 介紹後還是不知道該如何解釋兩者的差異。

polar圖上的10、20、30、40、50度指的是俯仰角THeta,0~360度是指方位角Phi。标注UXUY实际上不合理,但是因为无关大事,解释一下就可以了。

polar圖是球面坐标的结果,实际上是在1米远的球面上,要画在平面上,只能用Theta和Phi表示。

image 是直角坐标系的结果。

ux、uy的含义是方向余弦,原则上应该用Theta Phi表示。事实上 你可以将它们转换为Theta Phi用image画直角坐标系的结果。

@gsun您好:
那為什麼在變動不同波長的時候(如我之前回覆的照片),遠場以polar圖來看都是一條直線呢?應該只有xy plot才會呈現一條直線不是嗎?謝謝!

一条直线说明这个远场在Phil方向没有衍射,而Theta方向衍射斑比较大,发散严重,看起来像是2D的结构。

如果是这个结构
image
你如果将长条的长度变短,就应该会看到Phi方向的扩散。

如果你有时间,你可以将长度扫描几个数值,比如是宽度的1倍,5倍和10倍,再看看结果是如何变化的,然后可能会明白更多。

建议你试一下。

@gsun您好:
是的,我理解當長度變動時對遠場的影響,但我的問題在於,變動波長時將產生遠場theta角度的變化,正常來說,不同theta角度的遠場應該不會互相平行,而是彎曲程度不同的曲線不是嗎(如下圖)?

01
(紅線表示投影在遠場上的部份)
5cae92ce1404304da00e1f5effa4bbc970be8f8a
(不同theta角度的遠場示意圖)

是的,不同波长的方向余弦是需要重新计算的,但是无论怎么算,Theta和Phil的数值范围不会变。

@gsun您好:
那為什麼我們變動波長時模擬出的遠場結果會是向下圖這樣變動,變動波長是遠場變動是平行的
5cae92ce1404304da00e1f5effa4bbc970be8f8a0
而不是向下面的圖這樣,是彎曲的曲線但互不平行呢?
5cae92ce1404304da00e1f5effa4bbc970be8f8a
這是我最大的困惑!
因為如果光場是向下圖這樣,那theta、phi繪製出來的遠場圖應該偏向第二種情況才對吧?
01

上图中直线的结果表示Phil不变,只有THeta在变;而如果弯曲的话,不仅Theta在变,Phi也在变,它们代表的是不同的远场。
这个问题还请你再琢磨一下。