[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。 5.e. BT  
[v$NxmRu  
IB+)2`  
l]o)KM<  
1. 如何查找可编程光源：目录 t
ug\X  
rCa2$#Z
 
k|c=O6G
O  
     S0<m><|kl  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 Z6vm!#\  
`Gp!Y  
15^5yRXC  
3. 编写代码 I!1nB\l  
*PV
v=SU  
vz_ZXy9Z  
   `F<[\@\d5  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 :'LG%E: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。 \7Fkeo+  
 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 >av.pJ(>  
 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。 `e!hT@Xxa  
 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) W^^}-9  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 0fTEb%z8  
 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)。 Qe )#'$T  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 wzRIvm{  
?w[M{  
4. 输出 Z|kMoB  
8?7gyp!k_f  
=':,oz^|  
q;V1fogqI)  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 S3k>34_%9  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 'Na/AcRdg  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 k5@_
8Rc  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 tyLR_@i%%  
<C'S#5,2  
5. 采样  Dy[ YL  
Xkv+"F=-  
6/#5TdJA  
z4nVsgQ$  
S}hg*mWn{$  
 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。 9$xEktfV  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 Tcglt>tj"  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ewn/@;E  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 U&|$B|[  
U "qO&;m  
编程一个高斯光束 X; gN[  
dIo|i,-  
1. 高斯光束 pw7_j;}l  
    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： L^`oJ9k!  
adJoT-8P6  
,QpDz{8  
sKX%<n$  
2. 如何查找可编程光源：目录 %V$ujun`  
"iof -b=ys  
`f^`i~c\  
Wb4%=2Qn  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 w^*jhvV%kW  
vR?L/G^.  
8<g_JW[%  
4. 可编程光源：全局参数 )W@H  
]'aGoR  
b'N"?W^YQ  
(WW,]#^  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 ~P5!VNJ;r  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: ^yRCR] oT  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ]sjOn?YA+  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ``kKi3TWJ  
r,6~?hG]  
5. 可编程光源：代码段帮助 KG#|Cq  
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I
EzZ$9,A5  
 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。 Q9[dUdQm  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 =*'X  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 e?G*q)l  
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-o#0Yt}3  
tazBZ'\c  
6. 可编程光源：编写代码 nX Qz  
nWZrB s _  
d1j v>tu  
     6x@-<{L  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 aG|)k,  
CSU>nIE0  
vS<;:3  
hJ:Hv.{`)W  
8. 可编程光源：使用你的代码段 (oJ#`k:&n  
i6m;2 UAa  
kXX RMR  
% wRJ"T`Tt  
9. 测试代码！ t*Q12Q  
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