[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]

7%C6hEP/*W  
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。 {-*+G]  
'_& Xemz  
iHoQNog-!  
Xx_v>Jn!  
1. 如何查找可编程光源：目录 uK6`3lCD  
5)fEs.r0U  
4G`7]<  
     ]-d:wEj  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 T#'+w@Q9{9  
Jh2eo+/%  
KE3/sw0  
3. 编写代码 5$o]
D  
QAYhAOS|e  
BgLW!|T[  
   &WN#HI."]  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 mJT<  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 @/i;/$\
 
 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 t(69gF\"  
 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。 H^cB?i  
 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) OQ&?^S`8',  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 @!z9.o;  
 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)。 r|t;#  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 1:]iV}OFqR  
Jolr"F?  
4. 输出 p!^.;c  
>%jQw.  
x ;V7D5 q  
]Igd<  
 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。 }HB)%C50.  
 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)。 5~Vra@iab:  
 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。 8&FnXhZg4  
 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。 rb_cm  
,L ;ueAo  
5. 采样 P?%kV  
u
/?s_OR  
C'x?riJ/  
7kmU/(8  
k2Yh?OH  
 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。 ,H!E :k  
 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。 w'[lIEP 2$  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 TCAtb('D  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 t}LV[bj1u  
s'\PU1{  
编程一个高斯光束 ~_C[~-  
)-$Od2u2c  
1. 高斯光束 .{+<o  
    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： p%) 1(R8qM  
VfAC&3%M
 
J@RhbsZn  
Mx<V;GPm  
2. 如何查找可编程光源：目录 -V@vY42  
p9w<|ZQ]:  
J6Uo+0S  
dL%?k@R  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 FoY_5/  
QixEMX4<  
Hts.G~~8  
4. 可编程光源：全局参数 S]3K5Z|  
v%O KOrJ  
b4`t, D  
4B>N[#-0=  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 8[  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: n}?XFx!%  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ta`}}I  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 tr8a_CV  
r\J"|{)e  
5. 可编程光源：代码段帮助 x(J|6Ey7!n  
s=0z%~H  
ETk4I"  
 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。 * SH5p  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ">='l9  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 5Vo8z8]t`  
qN h:;`  
YTH3t] &  
`I|$U)'  
6. 可编程光源：编写代码 '0QrM,B9  
;&B;RUUnTO  
GSzb  
     'p3JYRT$  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 9 cU]@j}2  
vmW >$P  
kSJWXNC  
+"1@6,M  
8. 可编程光源：使用你的代码段 P|,@En 1!  

$#R@x.=  
}7p`8?  
#-S%aeB  
9. 测试代码！ gA0:qEL\  
UIS\t^pJD