[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]

#{{p4/:  
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。 9Li*L&B)  
11YJW-V  
y
`j=(|DV  
-4sKB>b  
1. 如何查找可编程光源：目录 V-@4s}zX  
DU$
#tg}{  
$Seh4  
     -{k8^o7$  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 Su"Z3gm5Kw  
c9fz x  
Ie!&FQe2q  
3. 编写代码 ruvfp_:  
!C05;x8{  
+(92}~RK  
   ;Tp9)UP)  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 MO0NNVVi%U  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 )J> dGIb  
 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 $x+7.%1m)~  
 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。 )=d)j^t9  
 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) h!K" ;qw  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 8K-P]]  
 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)。
 <{Y3}Q  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 SFd_
k9  
f"P866@oWn  
4. 输出
aG^E^^Y  
BK+P  
;Vat\,45pg  
vm_]X{80
;  
 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。 1xd6p  
 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)。 a-Y6ghs  
 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。 U364'O8_  
 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。 xZ P SUEG  
J(d[05x0  
5. 采样 }7 +%k/  
r8:"\%"f>  
xS tsw5d  
n|&=6hiI  
K+!e1 '  
 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。 g"5Kth  
 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。 ^ExuIe  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 <I34@;R c  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 >pLJ ,Z  
8+}rm6Y+  
编程一个高斯光束 r^}0qO,XM  
%p )"_q!ge  
1. 高斯光束 H Eq{TUTr  
    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： j67ppt  
p03I&d@w>  
= NZgbl  
V&:x+swt  
2. 如何查找可编程光源：目录 te-xhJ&K  
TS9<uRO0  
%K|f,w=m  
3`%E;
?2  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 /\-}-"dm  
bKM*4M=k  

hZ*vk  
4. 可编程光源：全局参数 'hU5]}=  
zhs@YMY  
1bQO:n):~  
8Lx/ZGy  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 5uQ+'*xN%  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: \]f+{d-&  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 |{kbc0*  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 $Bz};@  
M9R'ONYAa  
5. 可编程光源：代码段帮助 wB0vpt5f  
81:%Z&?vRl  
Vsl,u  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 S._2..%G  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 z6@8IszU  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 v:4j3J$z  
4!!PrXE  
s2S
V   
XJeWhk3R9  
6. 可编程光源：编写代码 +S0aA W
al  
U[x$QG6m!  
iKrk?B<  
     2H.g!( Oza  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 Q&r.wV|  
M{G}-QK_.  
CdRJ@Lf  
 Jk(V ]  
8. 可编程光源：使用你的代码段 }p*|8$#x"  
W%>T{}4  
<
DR|r  
MZQDFuvDxZ  
9. 测试代码！ _LwF:19Il  
P1rjF:x[*