[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]

J[AgOUc  
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。 %>z}P
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K;lC#  
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1. 如何查找可编程光源：目录 t,6=EK*3T  
2>s;xZ@/'R  
,#haai(  
     K.7gd1I  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 i9"1  
R/|o?qTrj  
"de:plMofy  
3. 编写代码 uuB\~ #?T  
Z;:-8 HPDY  
B~rK3BS  
   ^"-2fJ  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 )]R8 $S  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 {BU,kjv1g  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 DK1)9<  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 q[ZYlF,Ho  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) VPbN
Li  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 L|?tcic  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 Ek0.r)Nw  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 bE"CSK#  
)M~5F,)  
4. 输出 z_)$g=9$  
_De;SB%V  
[R$4n-$  
[<t*&Kr+o  
 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。 v\vn}/>*d  
 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)。 |zE7W  
 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。 \D=B-dREq  
 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。 P+a&R<Dj4  
>qla,}x  
5. 采样 Q@R8qc=*  
dWA7U6c<  
78wcMQNX9  
lk|/N^8M  
E J1:N*BA  
 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。 _
DQdo  
 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。 #]2u!ama  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 7w|s8B  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ux=@"!PJ  
~7v^7;tT  
编程一个高斯光束 IkkrnG8  
n)yqb  
1. 高斯光束 (_2eiE71  
    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： u CXd% CzE  
tH(Z9\L7  
"q8wEu,z[  
cQjJ9o7  
2. 如何查找可编程光源：目录 ^]HwStn&=  
r\zK>GVm_  
(@zn[Nq  
O7W}Z1G  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 S1."2AxO  
4b)xW&K{  
@)}U\=  
4. 可编程光源：全局参数 `#hy'S:e  
Tn|reXc0e  
|zf||ju  
.|K5b]na  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 1D$k:|pP~  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: &nq[Vy0kO4  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 @0G}Q  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 +=O:z *O  
KvgZx(.  
5. 可编程光源：代码段帮助 2-]m#}zbP  
m~v Ie c  
*UTk. :G5  
 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。 ${?Px c{-  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 xucV$[
f  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 #Xc~3rg9  
wFe</U-';  
m$kmoY/  
WrV|<%EQh  
6. 可编程光源：编写代码 JO$0Z  
>U17BGJ.  
|D\ ukml  
     '{|87kI  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 ?h5Y^}8Qg  
`bi5#xR  
=<<\Uo  
90q*V%cS  
8. 可编程光源：使用你的代码段 _*+M'3&=  
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VJ Fp^Ra  
f~53:;L/  
KS%,N _F<  
9. 测试代码！ Uc/%4Gx  
u`ZnxD>