[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。 <U
Y9<o
 
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vRb7=fXf  
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1. 如何查找可编程光源：目录 iD.p KG  
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     5?A<('2  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 &Qe2 }e$  

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3. 编写代码 7+Er}y>  
l{QlJ>%~{;  
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   v6H!.0  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 tkQrxa|  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ymn@1BA8J  
 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 @"B{k%+  
 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。 nub!*)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) zSjZTA/Z  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 /IlO
  
 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)。 x\IuM  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 /.(~=6o5  
uqVarRi$  
4. 输出 ^B8[B&K  
dXPTW;w  
^U);MH8  
/]?e^akA  
 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。 cfPp>EK  
 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)。 y7,t"XV  
 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。 w4FYd  
 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。 >U.7>K V&  
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5. 采样 #7"";"{z|  
N/[!$B0H@  
PzT@q\O  
a^Z=xlJ/uZ  
e:K'e2  
 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。 V+zn` \a  
 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。 )=cJW(nfP  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 b81cq,  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ix38|G9U  
'J)9#  
编程一个高斯光束 8g=];@z  
,."wxP2u  
1. 高斯光束 !hE F.S  
    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： a5(9~.9  
%.w
x]:o  
?BbEQr  
t~$8sG\  
2. 如何查找可编程光源：目录 3BAQ2S}  
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$h}w:AV:  
T+S\
'f\  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 C~^T=IP  
)`S5>[6  
(=j/"
Mb  
4. 可编程光源：全局参数 %L$?Mey  
.J=QWfqt  
F0"("4h:  
jAovzZ6BL  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 O_ vH w^  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: xiL+s-  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ^5)=)xVF  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 "Bz#5kqnl  
a/3yn9`sQ  
5. 可编程光源：代码段帮助 4;(W0RQa  
2@Q5Ta#h  
C>F5=&  
 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。 6G(K8Q{>  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 F6\4[
B  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 9Z"WV5o  
Q(R-8"  
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EWXv3N2)  
6. 可编程光源：编写代码 y3bL\d1  
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     @i#=1)Ze  
7. 可编程光源：调整采样和窗口
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8. 可编程光源：使用你的代码段 |QQ(1#d  
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9. 测试代码！ |oQhtk8.  
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