[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。 ?TXe.h|
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1. 如何查找可编程光源：目录 lN-[2vT<  
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2. 如何查找可编程光源：光学系统 lVmm`q
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3. 编写代码 iq!u}# x_  
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   \D]H>i$  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 #q5 L4uM9  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 50S >`qi2x  
 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 pxs#OP  
 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。 ?_+h+{/@B  
 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) #CaT0#v  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 > $#v\8  
 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)。 k7\h- yn{  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 qrj:H4#VB  
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4. 输出 '{t&!M`
 
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N>'T"^S/  
{I2qnTN_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。 >J \}&!8,  
 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)。 TZ]D6.mD  
 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。 O'G
,  
 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。 $g?`yE(K  
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5. 采样 Zu$30&U  

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2[Ja|W\If  
 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。 "s6O|=^*  
 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。 %e@Jc3  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 sKkk+-J4  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ?G#T6$E8  
m),3J4(q  
编程一个高斯光束 E_aDkNT  
A7;|~??  
1. 高斯光束 ^E5[~C*o3  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： Z5vpo$l  
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Qo!/n`19  
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2. 如何查找可编程光源：目录 !1:364  
K'`N(WiL  
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o+H;ZGT5H  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 X"KX_)GZD  
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U-P\F-  
4. 可编程光源：全局参数 2xchjU-  
bUW`MH7yJ  
{~"&$DY2  
2VNMz[W'  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 0<{+M`G/  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: W6&s_ (  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 H)s$0Xd  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 `XwFH#_  
@bN`+DC!<  
5. 可编程光源：代码段帮助 PTu~PVbp4  
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xp395ub6  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 -!dL <  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 y] Io`w(>  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 %n3l
m(-0U  
BPoY32d"_  
K%) K$/A  
2BU%4IG  
6. 可编程光源：编写代码 J~0_  
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 xZ*.@Pkr  
     [jD.l;jF  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 `&.]>H)N*  
Zd/ACZ[  
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O\64)V 0  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ,8KD-"l^g  
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V@0Z\&  
x"@Y[  
9. 测试代码！ Wx;`=9  
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