[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。 cxNb!G  
*yx&4)Or  
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lOc!KZHUp  
1. 如何查找可编程光源：目录 E_[)z%&n2  
LXm5f;  
A* =r~T5B  
     [9:'v@Ph  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 &%ZiI@O-  
ia!b0*<   
FccT@,.F  
3. 编写代码 @vC7j>*4B  
$\DOy&e  
ZDI%?.U  
   4K(AXk  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 !2R<T/9~  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Gxtb@`f  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 [CBhipoc  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 :a 5#yh  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) x1$:u6YD22  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 \1AtBc&  
 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)。 D?v)Xqw=  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 %4%$NdU"  
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4. 输出 FuiEy=+  
7.r}98V  
qNLG-m,n<  
7^fpbrj  
 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。 *6-fvqCv  
 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)。 ),<E-Ub  
 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。 }|k_sx:  
 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。 0{8^)apII  
[BH^SvE  
5. 采样 y}fF<qih'>  
j=%^CRum  
C^o9::ER  
-7^A_
!.  
g=*`6@_=  
 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。 Ag>E%N
  
 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。 Xm|Uz`A;  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 nTJ-1A7EP  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 n9;z=   
>d`XR"_e  
编程一个高斯光束 acSm+t  
hdw-gem{?  
1. 高斯光束
-`iXAyr)m  
    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： oBA]qI  
X"hoDg  
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Wz}8O]#/.  
2. 如何查找可编程光源：目录 .HM1c  
uB(16|W>S  
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 X#qmwcF  
4@K9%  

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4. 可编程光源：全局参数 '`-W!g[ >  
NZJ:@J=-  
j.3#rxq  
fZ9EE3  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 gaK m`#  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: YL)epi^  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 (RDY-~#~  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 fpjy[$8  
>@NH Al  
5. 可编程光源：代码段帮助 s`j QX\{  
P87!+pB(  
c)d*[OI8  
 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。 A@8Ot-t:\2  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 %idn7STJ}  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 CQf<En|1  
n{>Ge,enP0  
m;=wQYFr{I  
r/X4Hy0!lT  
6. 可编程光源：编写代码 Ywj=6 +;  
b`NXe7A  
K[wOK  
     DCJmk6p%0  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 bv.DW,l%'  
HF9\SVR B  
hSxlj7Eo^T  
dmq<vVxC  
8. 可编程光源：使用你的代码段 U>q&p}z0H  
/5:f[-\s  
6^W6As0  
"(@W^qF}d  
9. 测试代码！ h'i8
o>7  
\hjGw,d