[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。 DIUjn;>k8  
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:MDKC /mC  
'O-"\J\  
1. 如何查找可编程光源：目录 M'l ;:  
nT)vNWT=  
ll?X@S  
     &>}5jC.I  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 +W+|%qM,\  
U`s{Jm  
>5SSQ\2~a  
3. 编写代码 "^iYLQOC  
CTA3*Gn  
x$(f7?s] 1  
   W
n}'bqp  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 S`]k>' l  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Dum9l
j  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 >`D:-huNeE  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 -|9=P\U8S  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) h@wgd~X9  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 2b8L\$1q  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 /_ajaz%  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 rQ snhv  
j
_7mNIr  
4. 输出 j*m%*_kO  
;xn0;V'=  
k~z Iy;AZ  
Mrb)  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ku M$UYTTX  
 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)。 1m0c|ckb  
 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。 
3HK\BS  
 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。 ] @fk]]R  
)Xyn q(  
5. 采样 I1&aM}y{G  
IO:G1;[/2L  
-`6+UkOV[x  
Y`wSv NU  
.6 ?U@2  
 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。 Ilm^G}GB  
 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。 UJ6v(:z<  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 C+&l< fM&  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 %vi83%$'4  
hehFEyx  
编程一个高斯光束 18:%~>.!  
?=pT7M  
1. 高斯光束 b5n'=doR/I  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： )@bQu~Y  
]5:8Z@  
8DaL,bi*.  
Od)C&N=y  
2. 如何查找可编程光源：目录 Pg7Yp2)Oli  
d m%8K6|  
<1M-Ro?5k  
y4fdq7i~}9  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 ufT`"i  
'1/i"yoW  
Q&bM\;Ml  
4. 可编程光源：全局参数 D.XvG_  
|LKXOU c  
\dQNLLg/  
FaJ&GOM,  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 5l*&>C[(i  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: nzeX[*  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 jRV/A!4  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 SasJic2M  
*-p}z@8  
5. 可编程光源：代码段帮助 .kfIi^z  
_:27]K:  
h9W^[6  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 7D5]G-}x.  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 P7~>mm+  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 #
>+HlT  
cYt!n5w~W  
`PH{syz  
]z9=}=If  
6. 可编程光源：编写代码 cExS7~*  
u;c?d!E  
a:6m7U)P#5  
     &:)Wh[  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 =rX>.P%Q5  
Ph>%7M%  
ZJs$STJ*  
V~5jfcd  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Q'0d~6n&{  
D,FkB"ZZE  
XOS[No~  
'b{]:Y  
9. 测试代码！ D d</`iUq  
C~iL3Cb