[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。 3AuLRI  
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l=&Va+K  

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1. 如何查找可编程光源：目录 g31\7\)Ir  
zv\T;_  
2;ogkPv'  
     ~ln96*)M;  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 QfU{W@!h  
?0+J"FH# W  
6k\8ulHw  
3. 编写代码 ,n{|d33  
M059"X="  
\"=@uqar2  
   1,G f;mcQ  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 0_map z  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 /u'
M7R  
 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 _ <pO<S  
 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。 xOpCybmc  
 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) pB]+c%\  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ,#=;V"~9  
 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)。 -f[95Z3}  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ^5gB?V,  
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4. 输出 bU"2D.k  
Rwz (20n\^  
uQg&A`4  
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 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。 8 =<&9TmE  
 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)。 =dI2j@}c  
 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。 wn{DY v7B  
 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。 \>XkK<ye  
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5. 采样 GCA?sFwo>  
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};;6706a  
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ib)AC,LT  
 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。 !tofO|E5  
 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。 ghqq%g  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 tqe8:\1yK  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 41`&/9:"_M  
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编程一个高斯光束 '&$xLZ8  
HBnnIbEtF'  
1. 高斯光束 p8MPn>h<  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： 4 '6HX#J  
)o8]MWT\;  
"Dwaq*L  
C_DXg-a2lu  
2. 如何查找可编程光源：目录 tO^KCnL  
eyGY8fF8$  
eE-@dU?  
A5> ,e|  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 ww"HV;i  
9nPc>O$  
2oFHP_HVfu  
4. 可编程光源：全局参数 9Iod[ x  
V<;w  
mxV0"$'Fm  
_7"G&nZ0  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 sC.aT(meJ  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: JH;\wfrD  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 u;qBW uO  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 \{ui{8+G  

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5. 可编程光源：代码段帮助 Sc zYL?w^  
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+5+?)8Ls  
 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。 IPhV|7
 
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 80M"`6  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 o4"7i 9+g  
>f$>Odqe  
ED={OZD8  
C"P40VQoo  
6. 可编程光源：编写代码 M6P`~emX2  
v}$KlT  
A%pBvULH  
     gz?]]-H  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 dt(#|8i%  
U h'1f7%  
5:ZM-kZT  
02_%a1g  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Wa{>R2h\  
sacaL4[_<
 
OXs-gC{b  
8)D5loS  
9. 测试代码！ ^$7Lmd.qI  
-4&SYCw