[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。
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Mg.%&vH\  
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yfi+e  
1. 如何查找可编程光源：目录 h<U?WtWT-p  
3NtUB;!  
xKG7d8=  
     `SFeln{1B  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 aX^T[  
3&+dyhL'w  
Nv7-6C6<  
3. 编写代码 y
x5e  
::oFL#+  
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   e4tIO   
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 d fj23+  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 YpDJ(61+  
 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 '\I(n|\  
 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。 {h@\C|nF  
 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) cjEqN8  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 yV!4Im.>  
 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)。 2bNOn%!  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 #[#evlr=  
dtC@cK/,D  
4. 输出 V:kRr cX  
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sgp.;h'  
?8-!hU@QC  
 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。 'dwT&v]@  
 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)。 \vAjg  
 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。 B$_4ul\)  
 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。 ^HSxE  
[CI&4)#  
5. 采样 J:m/s9r  
~?F,kmO}?  
ETdXk&AN  
\X8b!41  
x%}D+2ro-t  
 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。 K3?5bT_{  
 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。 VGV-t  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 /| v.A\:  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 Jj-\Eb?  
OyZR&,q  
编程一个高斯光束 =Z^5'h~  
(F4e}hr&  
1. 高斯光束 exb} y  
    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： r<UVO$N  
k&dXK  
,MCTb'=G  
z'q~%1t  
2. 如何查找可编程光源：目录 VsQ|t/|#  
H#TkIFo]  
)7>GXZG>=  
 ,&hv x  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 QH/py  
S<
i$0p8J;  
>v:ex(y0  
4. 可编程光源：全局参数 &h334N|4{  
+Q5O$8i  
c{MoeIG)v@  
C?zS}ob  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 E3uu vQ#|  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: l00i2w  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 \=ML*Gi*  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ~:a1ELqVw  
f7=MgFi  
5. 可编程光源：代码段帮助 pDR~SxBXr  
v Y[s#*+  
tIuM9D{P  
 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。 hd)Jq'MCS  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 @{y'_fw  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 /Q1*Vh4  
TA[%eMvA  
?xj8a3F  
OIblBQ!  
6. 可编程光源：编写代码 >yO/p(/;jR  
#J
[g r_  
Fw<"]*iu  
     ZJ/528Ju  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 uavATnGO{B  
+A3/^C0  
5|H;%T3_  
8}'iEj^e  
8. 可编程光源：使用你的代码段 $C[z]}iOi  
hi8q?4jE  
>XgoN\w
 
u[GZ~L  
9. 测试代码！ ^j<v~GTx+  
*rq*li;