[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。 2
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wY}+d0Ch  
PsD]gN5"  
:Ws3+OI'm3  
1. 如何查找可编程光源：目录 t,P+~ A  
/L[:C=u  
4]8PF  
     {k~$\J?.  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 veE8 N~0N.  
tbk9N( R  
<$9AP  
3. 编写代码
Q{Bj(f  

_H3cqD  
pK1(AV'L  
   o_$r*Z|HG  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 pV-.r-P  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ~d5{Q?T)  
 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 eZJOI1wNp  
 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。 s^v,i CH{  
 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) j+ys&pDczm  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 MDCf(LhEH  
 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)。 (}qLxZ/U  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 1Q;`<=  
& ='uAw  
4. 输出 "
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!)n,  
(c*Dvpo1  
yq,5M1vR  
_bz,G"w+:  
 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。 ?x/L"h&Kp  
 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)。 |)_<JAN  
 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。 #5I "M WA  
 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。 n*xNMw1x"T  

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5. 采样 lJ,s}l7  
|Z/ySAFM  
hg>YOf&RG  
e)bqE^JP  
Ek.j@79  
 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。 V7v,)a" L  
 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。 FxT [4  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 =f p(hX"  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 y@z#Jw<  
K=>/(sWiq  
编程一个高斯光束 Zj0&/S  
/kq~*s  
1. 高斯光束 nC Z  
    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： zC^Ib&gm>,  
abv]  
1f:k:Y9i  
u!S{[7 FY  
2. 如何查找可编程光源：目录 @'
y"D  
^YZ#P0 y  
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*\>2DUu\`  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 x/<.?[A  
s_8!x  
fe$WR~  
4. 可编程光源：全局参数 /L 4WWQ5  
Glr.)PA  
G7
<X l}  
ro{MDs  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 Cu:-<  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: NlMx!f>b%/  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 hU{%x#8}lK  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 b6(yyYdF  
Lsz`nD5  
5. 可编程光源：代码段帮助 Sq'z<}o  
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$b$D[4  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 (65p/$Vh  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 l9h;dI{6  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 }ie]7N6;  
.,,73"  
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)  
gr=`_k4~1  
6. 可编程光源：编写代码 qGqu/$bh  
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>A/=eW/q  
     #rwR)9iC0  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 F8I<4S  
>>r:L3<!  
`dZ|}4[1  
$%-?S]6)  
8. 可编程光源：使用你的代码段 [1U_c*;i  
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9. 测试代码！ I .ty-X]  
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