[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。 ia9=&Hy])  
&g.do?  
|#b]e|aP  
cj64.C  
1. 如何查找可编程光源：目录 |&oTxx$S  
gh?3[q6  
\PzJ66
DL!  
     '5)PYjMnH  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 )K}-z+$)k  
3LkcK1x.  
ez-jVi-Fi  
3. 编写代码 !,cLc}a  
?Tlt(%f  
G`e!WvC  
   u]z87#4  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 /'l"Us},^!  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Nd h  
 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 'PqKb%B|  
 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。 `x:O&2  
 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) ?onEqH>  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 0'ge}2^  
 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)。 v;sWI"Fv!  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 `9Rj;^NJ  
T!jMh-8  
4. 输出 !{+a2wi  
5-RA<d#  
P!yOA_)as  
r [E4/?_  
 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。 1KadT7<0}  
 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)。 nZX`y -AZ  
 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。 b{Bef*`/  
 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。 4M)oA|1w  
pV(qan,  
5. 采样 O>LqpZ  

0t?g!  
"!9FJ Y  
[OYSNAs*y  
0B]c`$"aD  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。
3De(:c)@  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 |vPU]R>
6  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ~='}(Fg:  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 XE$;Z'Qhjm  
_)Ad%LPsd7  
编程一个高斯光束 w y&yK*w  
" V4@nv  
1. 高斯光束 j6dlAe  
    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： +62}//_?  
lxfv'A  
Hbl&)!I  
F*JbTEOn  
2. 如何查找可编程光源：目录 =>-W!Of  
e
8 c.&j3m  
()ww9L2  
pD]2.O  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 pN{XGkX.  
.umN>/o[  
?!u9=??  
4. 可编程光源：全局参数 tP89gN^PA|  
o]B2^Yq;x  
Ie}7#>S  
qGi\*sc>x  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 pQoZDD@B$  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: c1xX)cF  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 (_R!:H(]m  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ? CU;  
-Dwe,N"{2  
5. 可编程光源：代码段帮助 sWKv>bx  
z+c'-!e/  
m A
('MS2  
 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。 &MBm1T|Y  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 NNBT.k3)  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 oQR?H  
\j4!dOGZ  
TVVu_ib  
mr,GHx  
6. 可编程光源：编写代码 #n+sbx5~
7  
a1x].{  
2RdpVNx\y  
     s
>k4G  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 hyY^$p+  
SduUXHk
 
ypNeTR$4  
w+{{4<+cd  
8. 可编程光源：使用你的代码段 p7L6~IN  
hVdGxT]6  
!Pu7%nV.  
-|
P7e  
9. 测试代码！ c^R "g)gr  
212 =+k