[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]

VfJbexYT  
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。 0]v:I
x  
MDfE(cn2q  
G
<1awi  
uT5sLpA|6  
1. 如何查找可编程光源：目录 BF*]l8p  
Ksp!xFk  
Y.O/~af  
     it2@hZc5  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 rb+&]  
T)IH4UO  
=YPvh]][  
3. 编写代码 (6C%w)8'  
X-F|&yE~<  
@v1f)(N  
   t83n`LC  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 {+V1>6  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 3pSkk  
 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 e1e2W
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。 x(e=@/qp  
 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) 0Hz*L,Bh4  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 #,dE)  
 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)。 Pg3O )
D9  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 PvzB, 2":  
jk0Ja@8PK  
4. 输出 e]\{ Ia  
+L4_]  
DrD68$,QN  
m6P!#=a:l<  
 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。 :/HfMJ  
 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)。 \R>!HY  
 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。 !]tZE%?  
 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。 ]M|Iy~ X  
3|/<
Pk  
5. 采样 W/O&(t  
*i[^-  
sR`WV6!9  
^(p}hSLAfQ  
RlU=  
 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。 O!!Ne'I  
 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。 tlU&p'  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ER:)Fk>_  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 kcd~`+C  
tA+ c  
编程一个高斯光束 v)(tB7&`=  
XgUvgJ  
1. 高斯光束 #D"fCVIS  
    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： gB!K{ Io'  
z.f~wAT@<  
xF*C0B;QL  
$x&\9CRM  
2. 如何查找可编程光源：目录 g->cgExj  
5b_[f(  
F`9;s@V*  
Dm':D  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 n/_cJD\  
v%|()Z0  
yQ> *F  
4. 可编程光源：全局参数
PjEKZHHz  
n237%LH[  
N 3)OH6w"  
#NM.g  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 RltG/ZI  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: ]9?_m@Ihx  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 <tZPS`c'_  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 N{@kgc  
1!RD kZwe  
5. 可编程光源：代码段帮助 dKcHj<'E/  
}SHF  
YcS}ug7  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 (o,&P9  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 D/_=rAl1  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 1!. CfQi  
~y{(&7sM  
v~:$]a8  
^+:_S9qst  
6. 可编程光源：编写代码 gP*:>[lR  
5-|fp(Ww_W  
n$ye:p>`-  
     NfcQB;0  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 {#CyO b4  
&$fe%1#  
,,r%Y&:`6  
vv,OBL~{  
8. 可编程光源：使用你的代码段 jcF/5u5e  
f<ABs4w  
,D-VC{lj  
='=\!md  
9. 测试代码！ 7>EjP&l  
.Ev i