[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]

YnV/M,U  
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。 :u%$0p>  
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2H?d+6Pt3  
?)3jqQ.  
1. 如何查找可编程光源：目录 fMK#x\.4  
$M"0BZQ?y!  
-+U/Lrt>8  
     ;)!"Ty|  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 #I`ms$j%  
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3. 编写代码 EH`0  
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qJ[@:&:  
   p {%t q$}.  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 jOtX 60;  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 't>r sp+#  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 _py2kjA6  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 heD,&OX  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) "2HY5AE  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 
{`.O|_b  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 WBppKj_M  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 E;-qP)yU  
Ex($  
4. 输出 ^GXEJU7U  
dhR(_  
Z}cIA87U  
rH}fLu8,;Q  
 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。 MguL$W&l  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 rpU/s@%L  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 z<a2cQ?XQ  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 shi Hy*(v  
B/YcSEY;  
5. 采样 UxPGv;F  
l`rC0kJ]  
_Dq Qfc%  
Lk(S2$)*  
Hql
5oA  
 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{DFS[h  
 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。 F2oJ]th.3  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 52<~K  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 `Wf5  
Fd!iQ  
编程一个高斯光束 e(\Q)re5Q  
ic~Z_?p  
1. 高斯光束 ^HFo3V }h  
    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： o8D{dS>,PL  
#Go(tS~o  
Y. TYc;  
}GRMZh_8  
2. 如何查找可编程光源：目录 Iu6W=A  
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G `Izf1B`I  
|a(Q4 e/,  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 ^uBwj}6  
y"R("j $  
k|ip?O  
4. 可编程光源：全局参数 4hNwKe"Ki  
)H+h;U  
.v7`$(T  
"z/V%ZK~f  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 eYDgEM  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: "w^Nu6  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 QE6E
l'S  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 4.k`[q8  
C >kmIw'  
5. 可编程光源：代码段帮助 |J?:91  
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b)  
p)z-W(  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 !Ud:?U  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 w@-b  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Z%;)@0~f  
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. z].:$J&  
|<2 *v-a  
6. 可编程光源：编写代码 |Pf(J;'[  
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     y*(_\\
 
7. 可编程光源：调整采样和窗口 iRouLd  
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U%n,XOJ  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ~ ;XYwQ"  
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fo;6huz  
9. 测试代码！ dWjx"7^  
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