[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。 ak$f"py x  
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1. 如何查找可编程光源：目录 W <9T0sZ  
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rK'L6o  
    
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2. 如何查找可编程光源：光学系统 SA&Rep^  
H%qsjB^  
F~R;n_IJ  
3. 编写代码 q6McGHT  
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b[r8e  
   +nrbShV  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 PS)4 I&;U  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 &
47i"%  
 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 9vuyv*-}e  
 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。 fiK6@,  
 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 +IPkN+  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 hci6P>h<ia  
 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)。 >N^Jj:~l  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 lHN5Dr  
b z`+k,*  
4. 输出 7Haa;2 T'  
I:R[;TB?y  
N]>=p.#j  
Ci@o|Y }tP  
 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。 8bTn^!1  
 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)。 \j@OZ  
 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。 $t$Sh
T
)  
 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。 ($q-_m  
Nyku4r0  
5. 采样 Z;ht  
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%f&/E"M  
RD!&LFz/}  
U$O\f18  
 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。 G)EU_UE9  
 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。 C.WX.Je  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 du<tGsy  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 H[6:_**?o  
MU`1LHg  
编程一个高斯光束 t|w_i-&b,  
O*hDbM2QQw  
1. 高斯光束 <wk!hTmW  
    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： +%+tr*04O  
EuZ<quwWg  
:i0uPh\0  
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2. 如何查找可编程光源：目录 Yxr>"KH6a  
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 &C`Gg<  
iN bIp"W  
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4. 可编程光源：全局参数 -WY<zJ  
$.Qkb@}  
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z 9vInf@M  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 ..IfP@  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: bBiE  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 !8TlD-ZT/  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 GB23\
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v  
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bN  
5. 可编程光源：代码段帮助 qrb[-|ie&  
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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。 4-l8,@9  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Xe3U`P7(  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 }fp-pe69z  
G4Q[Th  
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i[O& )N,c  
6. 可编程光源：编写代码 ts,ZvY]  
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     e6`Jbu+J<f  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 =J18eH!]  
E@z<:pG{  
Df}A^G >
X  
S-a]j;U  
8. 可编程光源：使用你的代码段 .u)X3..J  
> $O]Eu!  
T]^62(So  
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9. 测试代码！ 4n#M  
+G$4pt|=