[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。 W\Y 4%y}  
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1. 如何查找可编程光源：目录 Z9bPj8d  
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u)>*U'bM  
     B%;
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2. 如何查找可编程光源：光学系统 s5#g[}dj  
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WLFzLW=PD  
3. 编写代码 rVmO/Y#Hx$  
oC>~r1.j  
)+R3C%  
   ( h,F{7  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 hV>Ey^Ty  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 'o9V0#$!  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 &_gmQ;%t:  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 u:?RdB}B_@  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) |8ZAE%/d  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 u{G6xuPWf  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 CcETS}Q0C  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 H[U*' 2TJ  
ePdzQsnVe  
4. 输出 rMloj8O*  
"E#%x{d  
5@5="lNjS  
ZH:X4!  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 tF(mD=[  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 %)]RM/e8  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 AlV2tffY^  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 F@3,>~[%I  
2Z|kf9  
5. 采样 JOk`emle  
=wc[r?7  
7G2N&v>  
_95tgJy  
GV/FK{v5  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 hG)lVo!L4j  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 r?*?iw2g  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 )I_I?e  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 #kEdf0  
lN"rhZ  
编程一个高斯光束 :#;?dMkTY  
k5M(Ve  
1. 高斯光束 c:5BQr '  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： 6!N&,I  
*z~Y*Q0  
E u  
I&0
yUhn  
2. 如何查找可编程光源：目录  t&]IgF  
G#>X~qk()  
eS|p3jk;  
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B]a8  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 uOx$@1v,  
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%F*Nr  
lQjq6Fl2  
4. 可编程光源：全局参数 DJ.C
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z=sqO'~  
Qzv_|U  
WMg^W(  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 (;3jmdJhK  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: $?YkgK  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ^C{a'
  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 wv$=0zF  
M?o`tWLhF  
5. 可编程光源：代码段帮助 +Xk!)Ge5E*  
rO~D{)Nu  
2ou?:5i  
 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。 Z8W<RiR  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ~+Y;jAdU  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 (;h\)B!o  
*`W82V  
f&|SG
D*  
f$L5=V  
6. 可编程光源：编写代码 w_  m  
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JkmL'Zk>:  
     W0|?R6|  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 6lPGop]js]  
E^!%m8--  
1<F/boF~  
]iPdAwc.1  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Z.<B>MD8^  
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6S(3tvUr  
f &H`h
 
9. 测试代码！ |@+ x9|'W  
T-MLW=Vu