[技术]如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例（高斯光束） [复制链接]

%+Az X  
为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中，我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源：一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法，其可用于如完全相干光源，单色光源的建模；或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型，但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 f*uD9l%/  
>R&=mo~  
Adyv>T9  
PR{y84$  
1. 如何查找可编程光源：目录 yEvuTgDv  
!X 8<;e}2  
d|~A>YZ  
     +|SvJ  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 k-~HUC.A.  
}3rWmo8V  
d7O\p(M1  
3. 编写代码 Td6Gu"  
"?[7oI}c&  
@1p,  
   ohy?l  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ;:0gN|+  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 A&dNCB  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 q1d'L*  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 \K,piCVViN  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) bM%c*_$F7  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 vU|.Gw  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 e.Y*=P}D  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 :zL.dJwa  
s</llJ$  
4. 输出 A\6Q
*VhK  
'yq'J)  
4Pm
+0=E
 
|H(Mmqgk  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 .F*2]xj@"  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 6BPZ2EQ  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 e1
k\:]6  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 9gz"r  
&dC #nw  
5. 采样 X?F$jX|c  
N$jI&SI?}  
N,><,7!q$,  
5xEk 7g.  
.W>8bg'u9  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 l5jW`cl1  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。
R+s_uwS  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 X> *o\   
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 &M,"%w!  
SwDUg
}M~  
编程一个高斯光束 >QusXD"L>  
;-G!jWt6Zi  
1. 高斯光束 yk5T"#'+  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： p2=Sbb  
,8F?v~C  
 xYMNyj~  
mndUQN_Gb  
2. 如何查找可编程光源：目录 kt";Jx  
l7]$Wc[  
J)l]<##  
G0^O7w^5  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 GM/3*S$c  
lRn6Zh  
=](c7HEQf  
4. 可编程光源：全局参数 bW`@9 =E  
`;^%t   
mX8A XWIa  
|\

/0S  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 V.Ig
EE]  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: ))n7.pB9/  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 D&WXa|EOK  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 cVZCBcKC?  
7eh|5e$@  
5. 可编程光源：代码段帮助 5k`[a93T  
n\2VrUQ)M  
Y/t:9Aau  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 I +,D,Vg  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 uTRa]D_q  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Q#@gOn=W\  
6TE RQ  
}lgqRg)F9[  
}P$48o VY  
6. 可编程光源：编写代码 yaf&SR@7k{  
'aB0abr|  
t|*PC  
     ^g,[#Rh  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 SnbH`\U"  
dXh@E7
 
-Uz xs5Zl  
=+{.I,g}g@  
8. 可编程光源：使用你的代码段 %r5&CUE5?  
`4cs.ab  
{uO8VL5+Qx  
O0xL;@rBe  
9. 测试代码！ Ep}KIBBO  
?lb1K'(