[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。 {gIEZ{  
2$ VTu+  
f)tc4iV  
nE<J`Wo$f  
1. 如何查找可编程光源：目录 J_/05(48  
")\ *2d  
S%V%!803!  
     H8"tbU  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 -CElk[u  
./!KE"
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3. 编写代码 *C/KM;&  
g!5#,kJM  
ULbP_y>(Y  
   %f#\i#G<k  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 7`+UB>8  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 |bvGYsn_#=  
 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 %((cFQ9  
 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。 P59uALi  
 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) M[vCpa  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 >!G5]?taa
 
 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)。 /]l f>\x1  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 `NoCH[$!+  
x[a'(5PwY  
4. 输出 xx}'l:}2]  
0, "ZV}  
jM;d>Gymx  
OMxxI6h  
 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。 X?_v+'G  
 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)。 $WM8tF?H  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 8\u;Wf  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 6%z`)d  
DMRs}Yz6  
5. 采样  z8tt+AU  
X~#@rg!"  
.>oM z&  
\ /sF:~=  
/^8t'Jjd,  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 cxk=| ?l  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 %0Vc\M@"G  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 6vZt43"m?\  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 "9.6\Y\*  
;?#i]Bh>S  
编程一个高斯光束  MbM:3  
VN!^m]0  
1. 高斯光束 ir"* iL=  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： "%Lmgy:~  
:hi$}xHa  
ud
!r*E  
d?E4[7<t$1  
2. 如何查找可编程光源：目录 a#>t+.dd  
AZ}%MA;q  
rjt O`Mt`  
6pSRum  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 ~91uk3ST?  
pvI&-D #}  
w2s,  
4. 可编程光源：全局参数 N n:m+ZDo^  
9n-RXVL+  
fdvi}SS8  
]q@rGD85K  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 `z5v}T  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: X/K| WOO6  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 9?v)  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 F&-5&'6G+  
G`&'Bt{Z*  
5. 可编程光源：代码段帮助 I]s:Ev[~  
`7+tPbjs  
6S` ,j  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 g=)U_DPRi  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 )GQD*b  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 e=|F(iW  
)yfOrsM  
`=WzG"  
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xc[  
6. 可编程光源：编写代码 v#zfs'  
47$-5k30
 
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     OqUE4.vIP  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 -uS7~Ww.a  
fte!Ll'  
>V77X+!  
rGP? E3  
8. 可编程光源：使用你的代码段 "dFdOb"O-  
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6  
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Q|zE@nLS  
9. 测试代码！ jp\JwE  
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