[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]

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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。 9T(L"9r-e  
Vy-28icZ`  
j|:dYt`WM  
4p.^'2m  
1. 如何查找可编程光源：目录 ' |&>/dyq  
:.*HQt9N  
D`6iDit  
     95=gY  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 ;{|X,;s  
;Vg^!]LL#  
7;&(}  
3. 编写代码 H2_/,n  
Zp?4uQ)[W  
F\a]n^ Y  
   3Jk[/.h  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 k`Nyi)AGe  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Vy__b=ti?  
 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 >lrhHU  
 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。 > 2#%$lX6  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) 4SgF,ac3r  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 B$rTwR"(-  
 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)。 +a%xyD:.?  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 zj<ahg%z  
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4. 输出 pz{'1\_+9  
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089 k.WG  
LheFQ A  
 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。 k<H%vg>{~s  
 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)。 2nv[1@M  
 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。 I,b9t\(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。 W{ fZ[z  
F|>05>8  
5. 采样 YTK^ijmU6x  
(89Ji'dc
  
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`H\)e%]  
&iNwvA%9D  
 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。 >!L&>OOx  
 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。 CK0l9#g  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 .wmnnvtl,  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 `\bT'~P  
\q "N/$5{f  
编程一个高斯光束 ciudRK63M  
4:7mK/Z  
1. 高斯光束 gY(1,+0-  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： R_^/,^1  
{CtR+4KD  
 4*TmlY  
i
ib  
2. 如何查找可编程光源：目录 (luKn&826  
zvY+R\,in  
 W^Y#pn  
"X04mQn15  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 WNs}sNSf  
i^)WPP>4Aw  
n2{SV  
4. 可编程光源：全局参数 \ECu5L4  
y+9h~,:A  
PFM'&;V  
ye%iDdf  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 9@K.cdRjQ  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: d-
-'Rn5  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 (u hd "  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 d;7uFh|o  
paW@\1Q  
5. 可编程光源：代码段帮助 /*$hx@ih  
oFDz;6  
kkS~4?-*  
 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。 y<- _(^  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 yHeEobvb  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 C3XmK}h  
I7n3xN&4"  
3GH(wSv9\  
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6. 可编程光源：编写代码 ; A,#;
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At6qtoPRA  
4/e60jA  
     c~=B0K-  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 y "w|g~x]c  
\.uc06  
{Qv>q$Q  
*\uM.m0$
 
8. 可编程光源：使用你的代码段 C&~1M}I  
Ju2l?RrX  
(`BSVxJH  
%JZZ%xc  
9. 测试代码！ TUIk$U?/I  
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