[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。 a
yC*n'  
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A #ZaXu/:X  
-h.']^I  
1. 如何查找可编程光源：目录 :*4yR
46  
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jA  
i8A5m@,G  
     J7mT&U&Ru  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 `
uGX/yQ#=  
xb1)ZJH  
abI[J]T9G  
3. 编写代码 c) 1m4SB@  
Lmj?V1% V  
~~kIA"U  
   W+1V&a}E  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 KnU"49  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 `ORDN|s6  
 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 VsUEp_I  
 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。 I ][8[UZ  
 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) [0_Kz"|  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 lt(,/  
 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)。 A$|> Jt  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 `[Lap=.'.  

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4. 输出 6G1Z"9<2*  
YS~\Gls%  
rytizbc  
V ;>{-p  
 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。 {J|P2a[  
 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)。 1w\Y._jK  
 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。 kv)LH{  
 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。 62Jn8DwAT  
IK}T.*[  
5. 采样 i?
|K+"=D  
mflI>J=g  
o@;w!'  
hW/*]7AM^  
E1VCm[j2  
 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。 l;?.YtMg  
 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。 $\a;?>WA"  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 :G}tvFcOAF  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 S%Ja:0=}?  
5X~ko>  
编程一个高斯光束 b6]M}ixK  
u1nv'\*  
1. 高斯光束 BRH:5h  
    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： )rj.WK.  
L@G)K  
Jr1^qY`0+  
,PIdPaV--  
2. 如何查找可编程光源：目录 9Z#37)  
!3T x\a`?/  
2%WZ-l!i  
Q~*A`h#  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 "~FXmKcX  
oWJ}]ip  
w7%N=hL1
 
4. 可编程光源：全局参数 .+B!mmp  
3bPVKsY  
Vy(lyD<6  
SSI&WZ2a  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 -j<U
hW  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: O;,k~  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 \,(tP:o  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 u1<xt1K  
$p9XXZ"*  
5. 可编程光源：代码段帮助 _q8s 7H  
/M'b137  
[N$@nA-d  
 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。 t_j.@|/FZ  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 BkO"{  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 V-X n
&s  
r Ssv^W+  

J(l6(+8  
1BWuFYB  
6. 可编程光源：编写代码 bNL E=#ro  
W]y$6P  
O050Q5zy  
     T;FzKfT|
  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 (/hF~A  
/>n0&~k[h  
DO%YOv  
&1Az`[zKGW  
8. 可编程光源：使用你的代码段 1L$u8P^<  
}!.7QpA$  
g@j:TQM_0  
b<[eBXe  
9. 测试代码！ X^@d
@xU4v  
i!Ne<Q