[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。 nscnG5'{+  
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dy,j:  
1. 如何查找可编程光源：目录 [kJ;Uxncz~  
OX,em Ti  
u.E>d9  
     A":=-$)  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 8B ,S_0!  
g Cp`J(2v:  
"=2\kZ  
3. 编写代码 tk0m[HN@eV  
&wQ<sVQ0$  
H2iIBGu|L  
   L1_O!EQ  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 PU%Zay  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 P%B|HnG^  
 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 <\nM5-wR  
 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。 RZEq@q  
 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) UhR^Y{W5  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ;nlJD#  
 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)。 ?121 as}z  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 MoxWnJy}  
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4. 输出 U| yt   
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;{8 X+H  
_9-;35D_  
 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。 :xg J2  
 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)。 Cw^iA U  
 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。 'h ?  
 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。 ,&Zp^  
6r^ZMW  
5. 采样 krGIE}5  
T6SYXQd>.  
(4z_2a(Dl,  
yl*%P3m|  
;+DMv5A "  
 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。 A99;bf}"  
 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。 37n2
#E  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 .`*;AT  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 }A6z%|d  
7E*0;sA#  
编程一个高斯光束 4iSN.nxIZ  
S^q^=q0F  
1. 高斯光束 `4ga~Ch  
    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： 5~>j98K  
)a!f")@uz  
U4Zx1ieCKH  
f*V^HfiQb  
2. 如何查找可编程光源：目录 fLRx{Nu  
EWl9rF@I  
J*ofa>  
8bw,dBN  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 +-x+c: IxA  
UQI!/6F  
uR=*q a  
4. 可编程光源：全局参数 BGNZE{K4"  
C(sz/x?11  
f% 8n?f3;u  
("f~gz<<  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 W-D4" G@  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: ^tyqc8&  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 * W"Pv,:  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 <}mA>c'k  
PMiu "  
5. 可编程光源：代码段帮助 J>hjIN  
TJcHqzcUc  
]Gj%-5G  
 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。 'D[ *|Qcy  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 daB5E<?  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 zzC{I@b
 
%YuFw|wO  
i'ZnU55=  
>0:=<RW  
6. 可编程光源：编写代码 7wrRIeES  
lBG5~<NT  
G]-\$>5R  
     < A`srmS?  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 _0&U'/cs  
(h&=Na~  

zYis~+  
ju.`c->k"  
8. 可编程光源：使用你的代码段 U~|)=+%O  
g|]Hm*  
Kk\
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%@I= $8j  
9. 测试代码！ )Zvn{  
Ngrj@_J