[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]

PgWWa*Ew  
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。 V&M*,#(?  
+jGHR&A t  
QF#w$%7  
Nr~$i%[  
1. 如何查找可编程光源：目录 <(L@@.87R  
cz>,sz~i  
Cbw *?9d  
     Wwq:\C  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 }02`ve*   
_M&TT]a  
7A)\:k  
3. 编写代码 }TmOoi(X@  
Y'iX   
GXtMX ha,  
   `>gG"1,]  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 =
ejj@c  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 b(H{i}{]  
 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 cO~<iy  
 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。 ti\ ${C3  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) Zv u6/#  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 z%;plMj  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 tE7jTe  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 xM*_1+<dT$  
v= 55{  
4. 输出 *'<AwG&  
?+yr7_f3*  
(#Y~z',I  
0#,a#P  
 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。 [GLH8R  
 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)。 kRp]2^}\s\  
 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。 b_0THy.Z  
 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。 Dyov}
y  
-Zt!H%U  
5. 采样
AjC:E+g  
p4' .1.@  
Q]:O#;"<  
jEc_!Q  
D'" T'@  
 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。 |3*9+4]a  
 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。 f-ltV<C_  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 z:Ml;y  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 =kjKK
  
\iuR+I  
编程一个高斯光束 zC?'Qiuh*  
_Cmmx`ln  
1. 高斯光束 tcD7OC:"6  
    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： (m~>W"x/  
88
g3<&  
]P4WfV d  
<Vat@e  
2. 如何查找可编程光源：目录 2w?q7N%  
j#NyNv(jE1  
)DSeXS[ e  
,UNb#=
it  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 !NXjax\r  
pGbfdX
 
X8Z?G,[H  
4. 可编程光源：全局参数 IpP%WW u  
ke4E1T-1n  
#NS|9jW  
x.SfB[SZ  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 y7Po$
)8l  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: L4By5)  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 oV|O`n  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 iHa?b2=)  
o+A7hBM^  
5. 可编程光源：代码段帮助 Z%t_1t  
&5CRXf  
|{(<A4W  
 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。 W5*ldXXk  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 K$"#SZEi  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 fPR_3qgQ  
tpfgUZ{  
v88v
r  

5NU{y+  
6. 可编程光源：编写代码 2g.lb&3W  
L^J4wYFTO  
yx-{PjX  
     7v: XAU  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 #M,&g{  
N5Js.j>z  
I!x
.bp~V!  
Y:^hd809  
8. 可编程光源：使用你的代码段 (q)}`1d'  
*"%TAe7?~+  
E^F"$Z"N  
Z 3BwbH  
9. 测试代码！ @rl5k(  
f|[7LIdh-