[分享]如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例（高斯光束） [复制链接]

摘要 lQvgq  
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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。 d%epM5  
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1. 如何查找可编程光源：目录 e#mqerpJ  
S?C.:  
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_<Ij)#Rq7  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 H{S+^'5Y.  
^~7Mv^A  
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3. 编写代码 mU?~s7  
S_OtY]gF  
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 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 0chpC)#Q3;  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 tY!l}:E[  
 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 vD?D]8.F~Q  
 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。 }Bsh!3D<.  
 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) : xg
go  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 RjPkH$u'Pj  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 Hc8He!X*#  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 bR~(Ry`  
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4. 输出 ,Tegrz&G  
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1IS1P)4_0  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 I}0?d  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 d,(q3  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 cRD;a?0/6s  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 ?*+U[*M  
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5. 采样 F8{gJaP x  
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Ka-o$o[^u`  
]BjYUTNm  
 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。 UIU:^g0  
 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。 ?Fny_{&^H  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 x>TIx[x  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 -s`Wd4AP  
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编程一个高斯光束 jQ%1lQ#R)  
CrL9|78  
1. 高斯光束 xR&:]M[Vg  
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： .PVYYhrt
 
+ZW>JjP*  
t,8?Tf+i  
h@=@ fa  
2. 如何查找可编程光源：目录 %N~c9B  
)$9wKk\F  
('C)S)98C  
~K3Lbd| r  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 g|?}a]G  
Xn%7{%;h  
m?B=?;B9#  
4. 可编程光源：全局参数 Ot`%5<E^  
WKlqm)m@  
f>C+l(  
Q5Nbu90  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 kwT)j(pp<  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 0
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- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 VV/T)qEe7>  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 )z@ +|A  
#@`c7SR  
5. 可编程光源：代码段帮助 H+Bon=$cE!  
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 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。 hp2E! Cma  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 p.g>+7  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 ; I-6H5
  
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U= f9b]Y  
?;`GCE  
6. 可编程光源：编写代码 >W-xDzJry  
!J#P'x0  
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jFe8s@7  
|g^YD;9s.  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 5~DKx7P!Z  
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gsM$VaF(  
8. 可编程光源：使用你的代码段 VpHwc!APq  
4C_1wk('  
SWI\;:k  
,pTZ/#vP#  
9. 测试代码！ tyW[i8)O}  
2D"my]FnF  
urx?p^c  
eF{uWus  
10. 文件和技术信息 ~b)X:ku  
`^8mGR>OpI  
w2'z~\dG8  
WK*tXc_[b  
更多资料： hkb\GcOj  

• Customizable Help for Programmable Elements
• Programmable Light Source, Function, Interface and Medium
• Programming Radially & Azimuthally Polarized Sources

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