[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。 i}v9ut]B  
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1. 如何查找可编程光源：目录 owvS/"@  
#ly@;!M  
}Z\wH*s`  
     "+)K |9T#  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 hoenQ6N^:  
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3. 编写代码 afHaB/t{R  
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   )P?IqSEA%  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ?c]n^GvG  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 y`yZR _  
 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 yhpz5[AuO  
 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。 &SH1q_&BQ  
 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) LvcuZZ`1a  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 !nd*W"_gQ/  
 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)。 >O#grDXb  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 Tkw;pb  
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4. 输出 PY`L$e  
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 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 g JjN<&,  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 =bLY /  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 ~>Kq<]3~  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 =wG+Ao  
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5. 采样 paW@\1Q  
/*$hx@ih  
oFDz;6  
kkS~4?-*  
y<- _(^  
 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)H!uR
 
 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。 DWU`\9xA*  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 0:=ZkEEeU  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ,qQG;w,m  
t\4[``t  
编程一个高斯光束 `y^s
ITr  
"Pz}@=  
1. 高斯光束 UG;Y^?Ppe5  
    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： $s\UL}Gc  
Nc)J18  
>?lOE -}^  
:7g=b%;  
2. 如何查找可编程光源：目录 x%N\5 V1  
~rD={&0  
F'JY?  
t<j^q`;@v  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 +nL+N  
$w#r"= )  
wQ+8\ s=  
4. 可编程光源：全局参数 {Qv>q$Q  
Km#pX1]>e  
$t~@xCi]S  
l[GOs&D1  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 b'YE9E  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: \HZ9S=  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ?GA&f2]a  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 /) 4GSC}Gg  
|X19fgk  
5. 可编程光源：代码段帮助 ziE*'p  
^|!I+  
2@=IT0[E\  
 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。 Hr<o!e{Y  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 m#vL*]c}  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 @}-r&/#  
n5-)/R[z  
S8d8%R~1=h  
kq=V4-a[  
6. 可编程光源：编写代码 Sh6JF574T  
X-LA}YH=tS  
`d]IX^;  
     +|iYg/2  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 @f+8%I3D  
4mjgt<`  
wC_l@7t  
nl aM  
8. 可编程光源：使用你的代码段 H9)m^*  
M:KbD|  
*l+OlQI0+  
B+d<F[|  
9. 测试代码！ (>4aibA'P  
2&PPz}Sw