[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]

D*o5fPvFO
 
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。 99tKs  
\1R<GBC4  
2~(\d\k  
rVF7!|&  
1. 如何查找可编程光源：目录 mO(A'p "b  

Os>^z@x  
L92vb zP  
     C6ry]R@  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 eB,eu4+-  
E\lel4ai  
S"skKh4w  
3. 编写代码 Ti!<{>  
yON";|*\m  
%MH!L2|  
   gUtxyW  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ,ctm;T1H+  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 nTQ&nu!  
 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 +xG  
 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。 ! uX0G4  
 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) ^DH*\ee  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ?&rt)/DV,  
 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)。 ;2%8tV$V  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 9w:9XziT  
m(o^9R_=^9  
4. 输出 Y `ySNC  
(dgBI}Za  
~D1&CT#s  
R7Z7o4jg  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ~us1Df0bp  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 yZcnky  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。  A4  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 _Z{EO|L  
*iwVB^^$  
5. 采样 v| Yh]y  
SL ) ope  
Z0#&D&2sV  
:N>n1tHL;A  
8LH\a.>  
 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。 Pg\!\5  
 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。 lNs;-`I~  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 %
]1.)j
 
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 0LD$"0v/C3  
%(YU*Tf~  
编程一个高斯光束 }{y(&Oy3Y  
CD:$22*]  
1. 高斯光束 YQ$EN>.eO  
    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： K);)$8K  
G%FLt[  
|zCT~#  
DqN<bu2  
2. 如何查找可编程光源：目录 A-*y[/  
"%E<%g  
U"L7G$  
\h48]ZjC`  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 4];<` %  
$rV4JROb  
u0{R;)  
4. 可编程光源：全局参数 oGvk,mh"(  
LTlbrB  
Ouos f1  
A!uO7".E  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 )&vuT q'7'  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: V ah&)&n  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Mfinh@K,  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 [~{'"-3L0  
X`JoXNqm  
5. 可编程光源：代码段帮助 k(ho?  
K=N8O8R$y  
cJLAP%.L  
 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。 )j\9IdkU;y  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 [!ilc
HE)  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 G<M9 6V  
?d' vIpzO!  
1EAQ ~S!2  
8Ao-m38  
6. 可编程光源：编写代码 twP%+/g]<  
2|\WaH9P  
SbXV'&M2AT  
     !D|c2  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 f)1*%
zg%  
w`I+4&/h  
L}=t"y  
V~MyX&`  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Oj8xc!d'  
Z>PS>6  
)<
(3 .M  
3Pgld*i7  
9. 测试代码！ wJF(&P  
jp880}