[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。 *c"tW8uR  
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Fh)`A5#  
1. 如何查找可编程光源：目录 5Z (1&  
x[%z \  
P?QVT;]  
     K8>-%ns  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 s+mNr3  
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E]Wnl\Be  
3. 编写代码 %~z/,[wk  
1rhEk|pGZ  
i,k.#Vx[m  
   gW0{s[}T  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 =^nb-9.  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Ky6.6Y<.|  
 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 X{8/]'(  
 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。 +Ndo$|XCy]  
 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) 4q<LNv
JA  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 NhP&sQO  
 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)。 ,ypD0Q   
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 $x%3^{G  
a?^xEye  
4. 输出 x{=@~c%eh  
ZH@BHg|}H  
hSBR9g  
y7&8P8R  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 _1<zpHp  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 ux8:  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 S`N_},  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 (YOp  
jg,oGtRz  
5. 采样 6Vq]AQx  
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U~3$*R  
O(P ,!  
^N{Lau  
gWqO5C~h  
 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。 E~k_4z%M  
 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。 lDBn3U&z>  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 *
jAw  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 @(;zU~l/  
'yrU_k,h  
编程一个高斯光束 Dg:2*m_!j{  
;p$KM-?2D  
1. 高斯光束 #gHs!b-g@  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： IV#kF}9$  
Jl,mYFEZ  
!'yl
h8}  
hM":?Rx  
2. 如何查找可编程光源：目录 #fF~6wopV  
^5"2s:vP  
Y<A593  
^CZ)!3qd1  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 l7g< $3
 
:tc]@0+  
!A5UT-  
4. 可编程光源：全局参数 L `7~~  
D$ >gAv  
3`W=rIMli  
%Q)3*L  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 a0s6G3J+9  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: (3H'!P7|~  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 . q=sC?D  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 M-  f)\`I  
Do&em8i z  
5. 可编程光源：代码段帮助 6b-

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jK#[r[q{  
)^G&p[G  
 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。 
P[l?  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 L`fDc  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 #U46Au  
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G^Z SQ!  
NlBnV
 
6. 可编程光源：编写代码 B%|cp+/  
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     h4j{44MT  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 $m.e}`7SF!  
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8. 可编程光源：使用你的代码段 8veYs`  
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9. 测试代码！ Sdc yL%6!  
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