[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。 ^b&U0k$R  
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RA ER\9i  
1. 如何查找可编程光源：目录 p;P cD  
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lr~c w#h*  
     hMQh?sF/  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 q6AL}9]9  
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6>Y  
:&\^r=D  
3. 编写代码 Cp!Qd e  
x~n]r[!L  
0~=>:^H'`q  
   "jA?s9  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 X{-901J1  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 oeF0t'%  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 -,
pw[R  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 "Cn<x\E b  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) up )JU [  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 )^[PW&=W|x  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 5$<Ozkj(  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 1Farix1YDq  
0s o27k  
4. 输出 @z<IsAE  
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tXW7G@  
5"^Z7+6  
 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。 mY0FewwTy  
 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)。 NKRI|'Y,  
 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。 E0_S+`o2y  
 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。 yl UkVr   
&A)u!l Ue  
5. 采样 +GFK!Pf  
{-.ZFUZmT  
ZO\x|E!b  
nf)y_5y  
"Wn8}T*  
 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。 .e1Yd8  
 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。 `HV~.C  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 gkMyo`  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 6< @
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Fh U*mAX)  
编程一个高斯光束 Lf0Wc'9{  
m=Fk  
1. 高斯光束 DWmViuZmL  
    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： 4#Id0['  
U%H6jVE  
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2. 如何查找可编程光源：目录 >8=rD  


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3. 如何查找可编程光源：光学系统 ^J?y mo$>0  
JH`oa1b  
Z;[f,Oj  
4. 可编程光源：全局参数 :WHbwu,L$  
/^Ng7Mi!  
&N:`Rler  
fYUbr"Oe  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 SU>cJ*  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: f,0,:)  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ]m@p? A$  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 C{2y*sx  
c!Wj^  
5. 可编程光源：代码段帮助 !bQqzny$R  
6:3F,!J!  
=L9;8THY  
 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。 Y2>0Y3yM  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 >NjgLJh  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 @zi_@B  
y vo4 .u  
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^N]G  
,*j@Zb_r  
6. 可编程光源：编写代码 E)]RQ~jY?  
f\h|Z*Bv  

&hSF  
     rO7[{<97m  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 cC7&]2X +f  
ZDTp/5=?K/  
`VD7VX,rp*  
*28:|blbL  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ]o2 Z14  
CN!~(1v  
WN3]xw3  
Q/^a(  
9. 测试代码！ ;`:A(yN]T  
%w#8t#[,6