[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。 hiRR+`L%  
hyb +#R  
Mf:M3H%YV+  
Ji6`-~ k  
1. 如何查找可编程光源：目录 <s/<b*T ^  
|Vwc/9`t]>  
*el(+ib%  
     aLKMDiT  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 lMwk.#  
- LiPHHX<  
G7Z vfLR{:  
3. 编写代码 5'X74`  
IAP/G5'Q  
x^)g'16`  
   0AK?{y U  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 dXiE.Si  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 EK?@Z.q+  
 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 N )zPxQ  
 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。 ]eYd8s+  
 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) )C>}"#J>  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 jj!N39f   
 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)。 x*me'?q  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 m!5HRjOO  
9DOkQnnc  
4. 输出 Ak5[PBbW  
>-5td=:Z  
jq57C}X}2  
=6cyE  
 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。 qGnPnQc  
 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)。 #%?FM>  
 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。 (;0$i?3\  
 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。 -ca7x`yo  
M*5,O
 
5. 采样 L#`2.nU  
}_{y|NW  
E?Zb~xk  
5LQk8NPh  
`FA)om  
 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。 ^IX%dzM  
 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。 VK2@2`$  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 { p1lae  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 nJFk4v4:2  
X"h%tsuw  
编程一个高斯光束 [ rQMD^:M$  
EKZA5J7kn  
1. 高斯光束 |DN^NhtE  
    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： w4\BD&7V  
X=v~^8M7%  
2E^"r jLm  
fL!V$]HNt  
2. 如何查找可编程光源：目录
EjWgaV  
zlH28V  
5;W\2yj
 
pw@`}cM=  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 [6AHaOhR'  
8r,9OM  
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W:O  
4. 可编程光源：全局参数 807al^s x  
-i#J[>=w{C  
\B_i$<Sz  
^_@r.y]  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 *kP;{Cb`  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: "tqnx?pM  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ~?gzq~~t  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 E W`W~h[  
J*5hf:?i  
5. 可编程光源：代码段帮助 +A@m9  
~i%-WX  
9I85EcT^4"  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 S+r^B?a<oM  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 `|nH1sHFq  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 gNqAj# m  
FC{})|yh }  
u$C\E<G^  
H( vx/q  
6. 可编程光源：编写代码 <Z},A-\S*  
V\0E=M*P  
sm0fAL  
     vv+km+  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 g0PT8]8  
}`9jH:q-Z  
P$_&  
~(P&g7u  
8. 可编程光源：使用你的代码段 5$kdgFq(  
YxXqI  
%)?`{O~ h  
Q^L) Vp"  
9. 测试代码！ 1RLym9JN  
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