# 3D2F version 1.

Le programme3D2F permet le calcul en 3 dimensions de l'intensité interne à une particule sphérique homogène, éclairée par un ou deux faisceaux focalisés continus. Le calcul est effectué dans le cadre électromagnétique et rigoureux de la Théorie de Lorenz-Mie Généralisée. Les faisceaux incidents présentent des profils gaussiens (identiques) d'intensité et sont arbitrairement positionnés par rapport à la particule incidente. Ils se croisent toutefois en un point de focalisation commun en l'absence de particule. L'angle entre les deux faisceaux est variables ainsi que leur polarisation (soit parallèle, soit perpendiculaiore au plan des faisceaux). Le programme est interfacé, les différentes options du menu sont détaillées dans ce texte d'aide.

Se rendre à directement :

- Configuration
- Calcul
- Fichier
- Exportation
- Affichage
- Serie de calcul

## Menu Configuration

La configuration est constituée de l'ensemble des paramètres du calcul. La modifier constitue la première étape d'un calcul (une configuration par defaut est initialisée lors du démarrage du programme). Elle peut également être enregistrée ou chargée à partir d'un fichier précédemment enregistré.

### Modifier Configuration

La configuration comprend les différents paramètres du calcul. Elle doit être définie avant de lancer le calcul grâce à l'option modifier configuration.

- paramètres de la particule :

- rayon de la sphère
- partie réelle de l'indice de réfraction (compris entre 1 et 2.5)
- partie imaginaire de l'indice de réfraction, inférieur ou égale à 1 en valeur absolue (le signe est sans incidence, le milieu est transparent ou absorbant).

- paramètres du faisceau :

- position du centre G des faisceaux (point de focalisation commun aux deux faisceaux en absence de particule) par rapport au centre de la particule O. Soit 3 coordonnées X0 Y0 et Z0 dans le repère (O,x,y,z) tel que le plan contenant les deux faisceaux est paralléle à (x,z).
- rayon w0 des faisceaux au col : ce paramètre fixe le degré de focalisation des faisceaux en définissant le plus petit rayon (au col).
- la longueur d'onde (dans le vide) des deux faisceaux.
- L'Angle entre les 2 faisceaux.
- la polarisation des faisceaux est paralléle ou perpendiculaire. Dans le cas parallèle, le champs electrique est pour chaque faisceau paralléle au plan des faisceaux (x,z); il lui est perpendiculaire quand l'option n'est pas selectionnée.
- L'option Un seul faisceau permet de ne considérer qu'un seul faisceau, incliné par rapport à l'axe z de la moitier de l'angle definie précédement (angle entre les 2 faisceaux).

- paramètres de la grille de calcul : Les paramètres sont entrés sous la forme d'une valeur minimum, d'une valeur maximum et d'un nombre de point pour les 3 coordonnées X,Y et Z.
- Le fichier de sauvegarde temporaire est utilisé pour stocker provisoirement les résultats de calcul. Il n'est pas conseiller de modifier ce paramètre. Utilisez les options d'enrestrement et d'exportation du menu fichier pour sauvegarder vos calculs

La figure suivante illustre de façon schématique les paramètres de description de la particule et du faisceau.

On notera également que les dimensions sont toutes données en micromètres.
Une fois la configuration modifier, cliquez sur valider puis lancez votre calcul.

Remarque : La partie calcul du programme est limitée pour certain paramètres, comme cela est indiqué pour l'indice de réfraction. Elle l'est également pour des paramètres comme le rapport entre longeur d'onde et rayon et de particule et le décentrement relatif des faisceaux. Chaque fois que les paramètres entrés dans la configuration ne permettent pas d'obtenir un résultats fiable, une boite de dialogue apparaît, demandant à l'utilisateur de modifier certain paramètres. La validation de la configuration ne sera effective que lorsque les paramètres d'entrés seront valide. Pour les paramètres de la grille, de simple message d'avertissement peuvent prévenir d'une mauvaise definition, mais leur modifications n'est pas imposés.

### Sauvegarde de la configuration

La configuration peut être sauvegardée dans un fichier texte pour pouvoir être réutilisée pour un autre calcul. Le format du fichier est fixé ( le nombre de lignes et l'ordre des lignes ne doit pas être modifié ) et il est préférable d'utiliser le programme pour le modifier plutôt que de l'éditer directement. Cette dernière possibilité peut être intéressante si on génère une série de tests automatiquement à partir d'un programme.
Les fichiers de configuration ont un nom avec par défaut l'extension `.par` et leur première ligne permet au programme de vérifier le type du fichier.

### Chargement d'une configuration

La configuration peut être chargée à partir d'un fichier texte au format bien défini. La meilleure façon d'obtenir un tel fichier est d'utiliser la fonction de sauvegarde de la configuration. Une fois un fichier de configuration lu, tous les paramètres sont modifiés.

## Menu Calcul

### Lancer le calcul

Une fois votre configuration définie, l'option lancer le calcul doit être utilisée. Un message dans la barre de tache informe alors l'utilisateur sur l'état d'avancement du calcul et le résultat apparaît sous forme graphique une fois le calcul terminé.

### Serie de calcul

cette option permet de lancer une serie de calcul, en s'appuyant sur un fichier de paramètres. La boite de dialogue suivante apparaît :
Le fichier paramètres est un fichier ascii organisé comme suit :
La première ligne indique le nombre d'iteration
un saut de ligne
"calcul 1 "
un saut de ligne
puis, à la suite tout les paramètres utiles (rayon de particule, indice, etc...
un nouveau saut de ligne
"calcul 2 :" et ainsi de suite
Exemple de fichier :
La "base des noms de fichier" contient 4 caractéres et est utilisée pour nommer les fichiers résultats (exportation automatique des résultats).
les fichiers d'exportation serons ainsi pour notre exemple toto001.dat, toto002.dat, ....
il est également possible de généré le fichier de paramètres en utilisant le bouton "créer un fichier".
la boite de dialogue suivant apparaît :
on y choisi le paramètre à itérer parmis les 9 suivants :

- rayon de la particule
- indice réel
- indice imaginaire
- position x0
- position y0
- position z0
- rayon des faisceau
- longueur d'onde
- angle entre les faisceaux

le nombre d'itération et l'incrément pour chaque nouveau calcul.
le fichier de paramètre sera alors généré et le calcul lancer à la validation de ce dialogue.
Les paramètres du premier calcul de la serie sont ceux definis par le menu configuration. les suivants sont deduit par l'ajout de l'incrément sur le paramètre choisi.
Pour modifier plusieurs paramètre à la fois, il faut générer le fichier paramètres à la main ou grace à un programme annexe.
pour chaque ligne il faut alors respecté la longueur du commentaire qui precède la donnée, soit 30 caractères, ainsi que le fomat d'écriture des données selon leur nature réel, entière ou booléenne..
Une fois le dernier calcul terminé, c'est ce dernier qui est visualisé. Pour visualisé les autres résultats l'option Importer du menu Fichier

## Menu Fichier

Outre l'option quitter, ce menu contient les options suivantes :

### Enregistrement du projet

Les résultats de calcul peuvent être sauver sous la forme d'un fichier projet (*.prj), contenant la configuration et le résultat du calcul. Ce fichier peut ensuite être relu par le programme.
Attention : Prenez garde lorsque vous enregistrez votre projet, que la configuration corresponde bien au résultats de calcul affichés. Aprés une modification de la configuration lancez le calcul avant d'enregistrer le projet.

### Charger un projet

Cette option permet de charger le résultat d'un calcul précédent ainsi que la configuration correspondante. Les fichiers de type .prj sont enregistré selon un format propre au programme.

### Exporter les résultats

Les résultats peuvent être exporter sous forme d'un fichier texte (*.dat). Ce fichier contient une ligne d'entête, les paramètre du calcul puis les intensités ordonnées en une seule colonne de la manière suivante : la première correspond au point (X1,Y1,Z1), la deuxième au point (X1,Y1,Z2), ....., la nième à (X1,Y1,Zn), la n+1ème à (X1,Y2,Z1), puis (X1,Y2,Z2), etc...
autrement dit z varie à x et y constant et y varie à x constant, comme indiqué dans les fichiers d'exportation eux-même sous forme de commentaire.
Ces résultats peuvent également être exporté sous une forme similaire en format binaire (*.bin).

### Importer des résultats

cette option permet de relire des résultats préalablement exportés en format texte (.dat). Cela permet en particulier de visualiser les résultats de calcul en serie.

## Menu affichage

La boite de dialogue est accessible par l'option Affichage / Diagramme, ou bien à l'aide du click droit de la sourie dans le graphique. On y definit un plan de coupe pour la visualisation des résultats. On choisit la direction de ce plan. 3 options sont possible, pour un plan de coupe paralléle à XZ, YZ ou XY. La selection du plan est complètée par une coordonnée (numero du point) définessant la profondeur. Dans l'exemple ci-dessous, le plan de coupe est parallèle à ZX, est la coordonée y de ce plan est la 10ème du maillage. La boite de dialogue indique également les valeurs minimum et maximum du plan précédement affiché (rubrique Résultats) et permet de définir les bornes utilisées pour la représentation graphique (rubrique Échelle) ainsi que le type d'échelle utilisée (linéaire, logarithmique, quadratique ou cubique). La palette permet de choisir une représentation en couleur ou en niveau de gris.
Remarque : Les flèches "haut" et "bas" permettent d'augmenter ou de diminuer la profondeur du plan de coupe affiché sans rappeler la boite de dialogue.
Le bouton gauche de la sourie permet d'affiché les coordonnées et la valeur de l'intensité à l'endroit pointé.

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