[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]

(OYR, [*  
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。 W2yNEiH  
Xe*@`&nv@  
,<|EoravH  
1
B6Go  
1. 如何查找可编程光源：目录 dj?.Hc7od  
vf~q%+UqK  
|>A1J:  
     S]9:3~  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 ]BP/KCjAI<  
Nb#E+\q  
@+Berb  
3. 编写代码 5 &-fX:/  
/zuU  
d<V+;"
>2  
   =a?l@dI]  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 E`XUK,b  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 e1}h|HLj  
 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 K,|Gtaa~  
 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。 h}z^NX  
 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) !;'U5[}8  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 (Y, @-V  
 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)。 REoFP;H~  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 P)^K&7X  
RX=C)q2c  
4. 输出 //Hn[wEOh  
]![ewO@  
A7+eWg{  
TxN#3m?G  
 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。 }.o rfW  
 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)。 YANg2L>MK  
 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。 `8xe2
=Ub  
 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。 %=S^{
A  
kd|@.  
5. 采样 3r+v
pyu  
0D|^S<z6  
x~j
%  
"]kaaF$U%  
'e7<&wm ia  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 !7AW_l9`i  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 M
`Y~IG}  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 D>?%p"e  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 pL.r 9T.  
#2_phm'  
编程一个高斯光束 qK.8^{b  
hKQT,  
1. 高斯光束 K$#(\-M  
    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： %Ofa
Bv&  
2B=yT8  
%Ni)^   
]#j]yGV  
2. 如何查找可编程光源：目录 , YTuZS  
u{ JAC!  
{/XzIOO;b  
D7[ 8*^  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 iZgv VH  
k U*
\Fa*E  
3PpycJ}  
4. 可编程光源：全局参数 %$`pD I)  
~BrERUk  
$khWu>b  
HS="t3  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 UXDd
8OJL  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 5mnIQ~psR  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 QC \8Zy  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 k~`pV/6  
h.sH:]Z  
5. 可编程光源：代码段帮助 #)GL%{Oa  
r*&gd|sn  
LUHj3H  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 *-3K],^a  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 >y(;k|
-$  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 flVQG@  
n0>#?ek12  
@4sv(HyDY  
2%. A{!  
6. 可编程光源：编写代码 CS:j->  
x: `oqbd  
9=ns.r  
     C6M|A3^T  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 BCJo/m  
sn@gchO9s  
)0j^Fq5[+  
PUuxKW}  
8. 可编程光源：使用你的代码段 GXYmJ4wR  
c]
$X+  
(5cc{zKtR  
pBL,kqYNA>  
9. 测试代码！ qTj7
mUk  
Xg^`fRg =T