[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。 xP&7i'ag  
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PlLt^q.z[  
udA@9a^;  
1. 如何查找可编程光源：目录 |m"Gr)Gm  
r hucBm  
E?P>s T3B  
     >(.|oT\Tb  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 g)r{LxT#+  
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EK"/4t{L_  
3. 编写代码 K[OOI~"C  
#G F.M,O/h  
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   jaKW[@<  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 @P75f5p}<  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 6Q]c}  
 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 yF.Gz`yi  
 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。 [R%*C9Y d  
 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) xRXvTNEg  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 7_l Wr  
 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)。 K|-m6!C!7  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ]3f[v:JQ  
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4. 输出 U), HrI>;  
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WH1" HO  
6LGl]jHf  
 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。 M57<e`m  
 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)。 W4
d32+V  
 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。 9cP{u$  
 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。 q6C`hVM
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YARL/V  
5. 采样 "49dsKIOH  
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xi "3NF%=  
l:UKU!  
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 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。 ?yq=
c  
 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。 HB5-B XBU  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 8uLS7\,$z  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 xlwf @XW  
ZZo<0kDk  
编程一个高斯光束 u$[8Zmgzz  
'hBnV xd&  
1. 高斯光束 AmDOv4  
    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： 2!B|w8ar  
'ZMh<M[  
[j'!+)>_  
S 4 17.n  
2. 如何查找可编程光源：目录 <%uEWb)  
k@|px#kq  
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b:Zh|-  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 j0{`7n  
N'EZJoH  
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4. 可编程光源：全局参数 2h51zG#qd  
-A w]b} #v  
rmkBp_i{|  
`+\$  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 ]j/= x2p  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: _h}(jEd!  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 T&pCLvkz  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ]9w)0iH  
_p0Yhju?  
5. 可编程光源：代码段帮助 u]Vt>Ywu  
:+jg311}  
oOI0q_bf  
 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。 _^GBfM.  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 2ak]&ll+h  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 }'x)e  
$aJay]F  
ff.k1%wr^  
Fh)xm* u(  
6. 可编程光源：编写代码  d6tLCQ  
m-Jy 4f#  
B;=Z^$%T  
     ig.Z,R3@r  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 cK]n"6N
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|Vz)!M  
O[MFp  
}?mSMqnB  
8. 可编程光源：使用你的代码段 3<$Ek3X  
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2H9hN4N  
9. 测试代码！ ^|Fy!
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