[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。 EaO@I.[  
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/^BC Qaj  
1. 如何查找可编程光源：目录 V;
XKvH  
-o6rY9\_!  
8I#ir4z#<  
     n_e'n|T  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 l:!L+t*}6  
Y7VO:o  
zzQWHg]/  
3. 编写代码 `S@TiD*  
r<e%;S  
9RaO[j`  
   ^QRg9s,T<  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 y~ =H`PAE  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 d qn5G!fI  
 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 Bvn3:+(47  
 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。 \j>7x  
 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) e{P v:jl  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 WD[eoi  
 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)。 c[dzO.~  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 /9w>:i81  
I9*cEZ!l=e  
4. 输出 d!
y*z  
=^nb+}Nz(  
$RPW/Lyiq  
F1t(P 8  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ^"/^)Lb!@M  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 >M,oyM"s  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 &r5q,l&@n  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 2d !'9mA  
h4?x_"V"  
5. 采样 DmiBM6t3N  
rVYoxXv  
afEa@et'  
Z'JS@dV  
@p+;iS1}  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 ~7
P)$[  
 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。 ?['!0PF  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Tu#< {'1$  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ):D"LC  
=Ph8&l7~sp  
编程一个高斯光束 |"3<\$[  
E $@W~).!  
1. 高斯光束 +2~kHrv  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： du3f'=q6|  
(jgk! 6  
%qP[+N&  
^OR0Vp>L  
2. 如何查找可编程光源：目录 }htjT/Nm  
QHEtG2  
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Aw o)a8e  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 \hB BG8=
&  
1j<(?MT-  
1uw#;3<L  
4. 可编程光源：全局参数 mPV<a&U  
\N>-+r  
_'u]{X\k{J  
rH+OXGoB  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 p\6cpf  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: ^PksXfk  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 }'X=&3m  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 IV QH p  
yBIlwN`kB  
5. 可编程光源：代码段帮助 `BPTcL<W  
y7R#PkQ~  
o\AnM5  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 f-=\qSo  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。
]rmBM  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 iHK~?qd}  
.1x04Np!  
:QCL9QZ'  
#x%'U}sF  
6. 可编程光源：编写代码 L"L3n,%F  
N0U/u'J!g  
::L2zVq5V  
     R`?l.0  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 +jN}d=N-  
|m19fg3u  
=lXj%V^8N  
Gn]36~)*H  
8. 可编程光源：使用你的代码段 e_vsiT  
0P^h6Vat  
WA{igj@\  
GN.Oa$  
9. 测试代码！ A]1Nm3@  
#m+!<