[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]

Yvi.l6JL  
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。 ojc m%yd  
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yR  
&i(\g7%U  
?\Bm>p%+  
1. 如何查找可编程光源：目录 H=/;  
u=6LPwiI  
Cs!z3QU  
     pZ`^0#Fo  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 2_/H,  
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VxYmZ  
MyZ5~jnr\  
3. 编写代码 <`Xt?K  
.](~dVp%~  
;b`kN;s  
   }'KHF0   
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 KgH_-REN  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Y5ZBP?P  
 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 r!N> FE  
 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。 [PIh^DhK  
 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) K^5f  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 Y9}ga4  
 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)。 Al MMN"j  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 APJVD-  
*^3&Y@  
4. 输出 ` t6|09e  
ip+?k<]z  
 "d; T1  
Fa0NHX2:  
 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。 z%q)}$O  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 d)WGI RUx  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 WvoJ^{\4N*  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 !h
ugn6  
H3xMoSs  
5. 采样 s~NJy'Y  
"$I8EW/1  
,%T sfB  
<~bvfA=  
6no&2a|D  
 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。 l9Av@|  
 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。 @hF$qevX  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 >^~W'etX|  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 PJ))p6 9  
Ods~tM  
编程一个高斯光束 D &Bdl5g  
8U)*kmq  
1. 高斯光束 x+bC\,q  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： 8zO;=R A7%  
NX&Z=ObHu}  
{+^&7JX  
`]I p`_{  
2. 如何查找可编程光源：目录 s$Vz1B  
STL+tLJ  
Rd;^ fBx  
gl~9|$ivj>  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 Eh+m|A  
zXW)v/ ZD  
`D? &)Y  
4. 可编程光源：全局参数 Ou]!@s  
~,Kx"VK  
V`4/oM`  
XD%GNZ  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 bMB@${i}  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: Y~B-dx'V  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Ys>Z=Eky  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 .k"unclT0  
\gGTkH  
5. 可编程光源：代码段帮助 qK)T#sh  

f<;eNN  
}E^k*S  
 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。 }2''}-Nc  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ";Q}Gs}  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 X- j@#Qb  
y[';@t7CC  
/pWKV>tjj  
7 &iav2q  
6. 可编程光源：编写代码 UmLBoy&*  
07G'"=  
pwVaSnre`  
     7;a  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 =J`M}BBx  
skF}_  
fwi -  
|qf ef&  
8. 可编程光源：使用你的代码段 g'NR\<6A  
nP0rg  
7.tIf <^$P  
Prrz>  
9. 测试代码！ >J_(~{-sNG  
K}vYE7n: