[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。 &ITuyGmF  
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Ad*t  
&%F@O<:  
1. 如何查找可编程光源：目录 8cVzFFQP  
V@ :20m  
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     v}uJtBG(  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 83iCL;GS=  
*l>0t]5YH  
Z(Q2Ue;}&  
3. 编写代码 JW+*d`8Z[  
_ PWj(});  
faJM^u  
   )0CQP  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 qfL-r,XS`F  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 t#~?{i@m  
 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 z,Lzgh  
 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。 N{joXHCu  
 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) 'K@0Wp  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 [
*Ju3  
 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)。 sH!O0WL  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 LAs7>hM  
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4. 输出 }Uw#f@Wh  
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V.pol  
$\\lx_)  
QT!5l`  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 V[hK2rVH.  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 6m`{Z`c$  
 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。 J !#Zi#8sF  
 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。 ae`|ic  
p2pAvlNoF  
5. 采样 'fW#7W  
-q>^ALf|@>  
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r6.N4eW.L  
EESN\_{~.  
 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。 bI ITPxz  
 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。 _N#&psQzw  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 j4.&l3  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ;5S}~+j  
SBfFZw)  
编程一个高斯光束 zICI_*~  
ecHP &Z$  
1. 高斯光束 Wd 2sh  
    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： tS?lB05TOR  
h%}(h2W  
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$&{IKP)u  
2. 如何查找可编程光源：目录 9O98Q6-s  
wyY*:{lZ  
x0+glQrNN  
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 %u!XzdG  
r/r:o
XK  
>mm'-P  
4. 可编程光源：全局参数 &7[[h+Lb  
4<v;1   
\V%_hl  
8tc*.H{^+  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 (xT*LF+  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 4ke^*g K<  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 :)c80`-E  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Y7Gs7  
[xaisXvI4  
5. 可编程光源：代码段帮助 ([k7hUP  
284zmZZ  
j}WByaZ&  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 (JZ".En#X  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 JLm @Ag  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 ~"dhu]^  
%$mjJw<|&  
^eh/HnJs  
K{DAOQ.z  
6. 可编程光源：编写代码 w6zBVi  
CZ=0mWfF  
G\~^&BAC  
     r0\f;q  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 C1B'#F9EO  
n9oR)&:o  
%a8&W  
r6Nm!Bq7  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Q,e*#oK3$  
Ja [4A0.  
($d4:Ww  
Rlw3!]5+2  
9. 测试代码！ O%JSViPw  
J!p<oW)a!