[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]

)H'SU_YU  
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。 N}j]S{j}'  
5 +Ei!E89  
"x+o(jOy  
Zt;dPY
q>  
1. 如何查找可编程光源：目录 X#|B*t34  
?nLlZpZ2v  
_:B
/XZ  
     /Vg=+FEO  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 |B<;4ISaRI  
<K(qv^C  
7O=N78M  
3. 编写代码 lhx"<kR4  
kXfTNM
b  
JZa^GW:YQh  
   Hd/|f;  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 b.LMJ'1  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 eWgqds&#  
 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 pdz_qj!Z  
 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。 e;*GbXd|  
 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) =02$Dwr  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 :"vW;$1 }  
 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)。 4dEfXrMf  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 0bR)]"K  
nE2w?  
4. 输出 H8'q Y  
%M=Ob k  
_V.MmA  
EO_:C9=d{  
 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。 y.xy
r"-Q  
 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)。 nRE(RbRe  
 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。 K4G43P5q`  
 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。 wX!q dII)  
nmH1Wg*aW  
5. 采样 4R(H@p%+r2  
THVF(M4v  
k Y}r^NaQA  
wjVmK  
>l0y ss)I  
 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。 /:+f5\"-b  
 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。 fj7\MTy  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 =T?:b8yV  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 B2R^oL'}  
c\J?J>x
z  
编程一个高斯光束 ]g3RVA%\l  
>!U oS  
1. 高斯光束 nT;Rwz$3  
    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： KBe\)Vs  
N<$dbqoT|  
M2$.Yom[  
S`\03(zDA  
2. 如何查找可编程光源：目录 I:L}7uA[t  
|=o)|z2  
9W7 ljUg  
g5YDRL!Wh  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 Qf>$'C(7!a  
@U 6jd4?)  
YLx4qE  
4. 可编程光源：全局参数 o4zX 41W  
1@i|[dq  
6H#4iMeh  
~\{a<-R  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 pGsk[.  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: xk#q
_!(j  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 vGX}zzto  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 js$L<^7  
v
>[U*E  
5. 可编程光源：代码段帮助 BM vG
w  
mnG\qsKNLK  
(\I9eBm  
 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。 ld7B!_b<  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 gfW_S&&q  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 -5 Q gJ  
fHLt{!O  

eXYf"hU,  
4ZX6=-u^  
6. 可编程光源：编写代码 !lnRl8oV  
vg"$&YX9"  
}g9g]\.!a  
     z{q
|HO  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 Fmd^9K  
4pJ #fk
c^  
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[wO|P{8\"  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Bw{enf$vR  
YjR`}rdwo  
6z'3e\x  
:,@\q0j"=  
9. 测试代码！ c{,VU.5/  
Po1/_#mu