[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。 Y;nZ=9Sw  
jATI&oX  
BeCWa>54i  
9F6F~::l}  
1. 如何查找可编程光源：目录 p/(~IC"!J  
H&F9J^rC  
]e>RK'  
     cQG +$0(  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 1[kMOp  
O#&c6MDB:  
YiYV>gaf"H  
3. 编写代码 HfcL%b%G8  
b:=TB0Fx?n  
Zkx[[gzL  
   u7bLZU 0  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 rX*H)3F  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 TqNadHQ  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 Mmj;'iYOwF  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 w0|gG+x jS  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) GGe,fb<k  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 np%\&CVhN  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 <Gav5Rc  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 J%V-Q>L  
gWrgnlq  
4. 输出 sBu=e7  
"~=mG--I  
!(qsD+  
i.=w]S j  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 lAzjN~V  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 iQ4);du  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 YWMGB#=  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 !l_lo`)  
_nD$b={g  
5. 采样 hOFOO_byzO  
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iZPCNS"  
j>]nK~[ka  
,QC{3i~  
 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。 HQ|MhM/"  
 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。 I+Jm>XN  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 :gerQz4R8  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 V?Z.\~
 
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编程一个高斯光束 \ W?R  
e?`5>& Up  
1. 高斯光束 ?|
WoIV.  
    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： ?notxE7 ]  
_2k]3z?  
M~WijDj  
@S|jC2^+h  
2. 如何查找可编程光源：目录 A 6OGs/:&  
rSxxH]-  
TlI<1/fP}  
lE!a  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 _9tK[/h  
N>Eqj>G  
w^Lta  
4. 可编程光源：全局参数 wj[\B*$?  
NB\{'  
CNQC^d\ h  
pWPIJ>2G:  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 Ct2j ZqCDo  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: zUkN 0  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 $={:r/R`i  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 lY~4'8^  
U7!.,kR-  
5. 可编程光源：代码段帮助 S!Omy:=;i  
nL$x|}XAcj  
CM<]ZG7  
 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。 b !%hH  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 cTD!B% x  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 D?C)BcN  
gXonF'  
oY1';&BO9  
N=5)fe%{4  
6. 可编程光源：编写代码 >$
NDv  
/n5F(5<  
%VzKqh  
     \A#1y\ok  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 HD
da@Jy  
fwrJ!j  
-zp0S*iP7  
B3H|+  
8. 可编程光源：使用你的代码段 :(a]V"(&Eq  
y"6y
!  
Sr&515  
yz-,)GB6  
9. 测试代码！ VA"*6F  
q}/WQ]p} <