[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。 EAXl.Y. $  
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1|w@f&W"  
1. 如何查找可编程光源：目录 <"K*O9nst  
H"UJBO>$  
uJH[C>  
     p[xGL } +\  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 `)cH(Rj  
Djc-f  
Y-y yg4JH  
3. 编写代码 ^vT!24sK  
RjvW*'2G  
~ffT
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   iKd+AzT  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 R{bG`C8.d  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 OqciZ@#5n  
 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 1,;zX^  
 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。 ,e9M%VIu6[  
 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) itirh"[  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 Mth:V45G|  
 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)。 (?t}S.>g  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ,G}i:7  
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4. 输出 `vOL3`P  
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9NU0K2S  
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 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。 B1!xr-kC  
 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)。 m#8PX$_  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 /; Bmh=  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 J+E,UiZU  
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5. 采样 EV{Ys}3M  
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VSDua.  
OHpV%8`  
EI 35&7(  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 4RtAwB  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 ML\>TDt  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 T{3nIF   
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 7g"u)L&32  
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编程一个高斯光束 ]r|oNGD)G  
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1. 高斯光束 dV'EiNpf  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： }}tbOD)t  
U3V5Jor#  
%Rn*oV  
/ }$n_N\!)  
2. 如何查找可编程光源：目录 }H\I[5*  
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 rjK`t_(=  
K$M+"#./  
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4. 可编程光源：全局参数 s b;q)Rh  
V9v20iX  
A'KH_])  
,?|$DY+=  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 yzhNl'Rz  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: v wEbGx  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 b[<R
cM{r}  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 [ncK+rGAc  
Fa )QDBz)  
5. 可编程光源：代码段帮助 z6ObX  
a^p#M  
 @;bBc  
 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。 A<X?1$  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Eu`|8# [ W  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 :h{uZ,#Gi  
t+8e?="  
v.jxG{~.  
?@.v*'qR  
6. 可编程光源：编写代码 8#7qHT;cx  
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f_jhQ..g<g  
     V]p{jLG  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 m[B#k$  
8D*nU3O   
5 aA* ~\  
C_Ewu*T7  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Vb(b3  
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H;1@]|sH#  
@b,Az{EH  
9. 测试代码！ kyJbV[o<#  
-r={P_E6