[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]

lSs^A@s  
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。 V[To,f  
dd19z%  
afV P-m4L  
0JrK/Ma3  
1. 如何查找可编程光源：目录 l92!2$]b  
@?j@yRe  
t0I>5#*WU  
     6HB]T)n  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 sOjF?bCdO  
GW:\l~ d  
]zy~@,\  
3. 编写代码 a5>)?m  
*+NZQjl'  
D@}St:m}  
   Kyyih|{  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 A/hpYa  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 e%'z=%(  
 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 $]Rl__;  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 jaL$LJV  
 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) J]$er0`LY  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 p9k4w% ~:  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 QR|XV%$  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 4LJ]l:m  
tru;;.lj8K  
4. 输出 `X3Xz!  
JO}#f+w}  
?'TA!MR  
d.LOyO  
 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。 &S9f#Ui  
 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)。 g?w2J6Z.`J  
 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。 xYT#!K1*  
 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。 wxH(&CB-{  
l7!U),x%/U  
5. 采样 ',L{CQA?c  
cZCGnzy  

N)9pz?*V  
Y]D7i?3N  
L7i}Ga!
8  
 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。 <GbnPG?  
 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。
uWJ#+XK.  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Wg}B@:`T  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 E1$Hu
{  
;,Of\Efc|  
编程一个高斯光束 2U=/<3;u  
# q0Ub-  
1. 高斯光束 <O <'1uO,  
    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： e6tH/`Uln  
%s~NQ;Y  
_)HD4,`  
zz7Y/653  
2. 如何查找可编程光源：目录 c
^i"}2+  
Qx6,>'Qk'  
s_S<gR  
{
^PO3I  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 S3j
]{pZ(z  
:t2 9`x  
gaLEhf^  
4. 可编程光源：全局参数

B[) [fE  
lM@<_
=2  
\;3B?8wbIl  
5Z4(J?n  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 f:x9Y{Y  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: x>1iIpBv^  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 2<46jJYL'  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 0U>t>&,"  
1q}u?7nnSG  
5. 可编程光源：代码段帮助 yFPaWW  
CjC'"+[w  
0?J|C6XM#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。 FR@PhMUS  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 @2GhN&=  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Z@>=&  
t%]^5<+X58  
cJ7{4YK_#/  
4~MJ4:  
6. 可编程光源：编写代码 \-$bo=s.  
imJ[:E  
7dM6;`V^  
     SIaUrC  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 XEvGhy#  
ei+
9G,  
,w9#%=xE  
7\\~xSXh  
8. 可编程光源：使用你的代码段 A-Q{*{^#  
`uM0,Z

  
-H ac^4uF  
?d>P
+).  
9. 测试代码！ n,Yr!W:h  

D^N#E>,