[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。 s!Vtwp9  
V6N#%(?3  
5/<Y,eZ/  
.w&Z=
YM  
1. 如何查找可编程光源：目录 ^+&}:9Ml  
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^3  
8~7EWl  
     V-57BKeDz  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 nS#;<p$\  
%' Fc%3  
NDi@x"];  
3. 编写代码 URwFNOM2  
1Low[i  
N?p$-{  
   NH/H+7,o  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 @M-bE=  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 JdnZY.{S0  
 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 qabM@+m[  
 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。 $: -Ptm@  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) ?*g]27f11  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 }v{F9dv  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 <GC:aG  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 (1R,  
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4. 输出 WA+v&*]  
*|cvx:GO  
g6S8@b))|  
Wo%&,>]<H  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 Ty5\zxC|  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 #t\Oq
9}^  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 u
AJC Q)@  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 `S2=LJ  
'RhMzPmY>  
5. 采样 2w%1\TcB$  
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k0,~wn\#h  
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l\bBc,%jt  
 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。 6sntwT"?  
 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。 ;2$^=:8  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 WZZD  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 E+_}8J .  
G[jCmkK  
编程一个高斯光束 ){/y-ixH  
{3?g8e]zr  
1. 高斯光束 IV\@GM:ait  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： 5s0H4?S  
?/O+5rjA  
1}N5WBp  
h/X),aK3  
2. 如何查找可编程光源：目录 _)ERi*}x8  
ks! G \<I  
y|X[NSA  
%'P58  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 Ts^IA67&<  
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4. 可编程光源：全局参数 KzhldMJ^zq  
)y8$-"D(it  
\!-X&
ws  
~;{)S}U@R  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 ,cS|fG  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: =oSv=xY  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 RS$e^_W  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 @]~\H-8  
H -`7T;t~  
5. 可编程光源：代码段帮助 `w&|~xT  
k;"=y)@o  
?g!py[CrE  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 (CEJg|,  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ]NN9FM.2b/  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 7D4P=$UJp  
#Ez>]`]TB  
#b:8-Lt:M  
8K{ TRPy  
6. 可编程光源：编写代码 I#m5Tl|#  
KyDQ<Dq&  
Wh"oL;O  
     9Y~A2C  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 C:W}hA!  
#;H+Kb5O  
;/$zBr`'  
P#6y  
8. 可编程光源：使用你的代码段 p9Ks=\yvL  
S=2-<R  
p1CY?K  
ZY=x$($f  
9. 测试代码！ <kt,aMw[*  
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