[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。 B8n[ E  
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1. 如何查找可编程光源：目录 "::2]3e  
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     |YyNqwP`,  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 %N&W_.F6  
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3. 编写代码 Bp5ra9*5+~  
ilHf5$  
/F~/&p1<\k  
   Ba|}$jo  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 8wOscL f:  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 LP|YW*i=IQ  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 ruB D ^-  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 QT^b-~^  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) B@i%B+qCLv  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 nGYimRYO  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 q oi21mCn  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 >dm9YfQ  
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4. 输出 Wkjp:`(-$r  
PuGs%{$(h  
H)gc"aRe;Y  
5V =mj+X?  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 hCr,6ncC  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 =RRv& "2r  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 2zh-ms  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 K[OOI~"C  
#G F.M,O/h  
5. 采样 &?H$-r1/?V  
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Xo~q
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6Q]c}  
Q>Z~={"  
 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。 g@4~,  
 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。 ,f:K)^yD  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 2sk7E'2(  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ,h'Q  
EC[]L'IL  
编程一个高斯光束 _
LC*_LT_  
Hv,ll1@h  
1. 高斯光束 4=|Q2qgFV  
    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： @
_-,Q5  
rM A%By^L-  
$6wSqH?q  
l9a81NF{s  
2. 如何查找可编程光源：目录 |/n7(!7$[v  

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q6C`hVM
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6?<lS.s  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 `H$XO{w  
X5[t6q!  
Er~KX3vF  
4. 可编程光源：全局参数 H8? Y{H  
uZrp ^  
%~Rg`+  

kG!hqj  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 d!R+-Fp  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: sV{\IgH/x  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 +<F3}]]  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 dG5jhkPX  
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5. 可编程光源：代码段帮助 y _"V=:  
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[j'!+)>_  
 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。 S 4 17.n  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 <%uEWb)  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 JP6 Noia  
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b:Zh|-  
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6. 可编程光源：编写代码 qQ3Q4R\  
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FauASu,A  
     Fd<Ouyxqe  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 8o%Vn'^t  
rY^uOrR>j*  
MT>(d*0s  
1[Yl8W%pj  
8. 可编程光源：使用你的代码段 vMou`[\WlJ  
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E#(e2Z=  
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9. 测试代码！ ~210O5^  
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