[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。 PK"c4>q  
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46 PoM  
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1. 如何查找可编程光源：目录 N"3b{Qio  
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J2^'Xj_V  
     3}/&w\$  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 q#8[  
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3. 编写代码 Dre]AsgiV  
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QH&GZ  
   ? 8LXP  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ma((2My'H  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 tuhA 9}E  
 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 GxKqD;;u?=  
 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。 _~T!9  
 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) *;Ed*ibf  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 +9")KQT  
 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)。 t8dm)s[r8  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 sx`O8t  
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4. 输出 |0%+wB  
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^/U|2'$'>E  
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 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。 _C`K*u 6Z<  
 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)。 />9OR  
 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。 Yk5}`d!:  
 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。 r}jGUe}d  
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5. 采样 aG92ay  
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J;f!!<l\  
U~ck!\0&T  
Gqy,u3lE  
 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。 f?'JAC*  
 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。 'FS?a  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 `IY/9'vT  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 l!g]a2x*  

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编程一个高斯光束 g'|MA~4yB  
*7wAkljP  
1. 高斯光束 >G~R,{6U  
    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： @!8ZPiW<  
YR;^hs?  
#Z<a  
J|w)&bV  
2. 如何查找可编程光源：目录 `ck$t5:6sp  
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.({smN,B
  
Ey4z.s'-l  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 P'O#I}Dmw<  
8{Fsm;UsY  
Qx'`PNU9\  
4. 可编程光源：全局参数 C(K; zo*S(  
J:kmqk!  
P:N1#|g  
HuVJ\%.  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 w&x!,yd;  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: Iy6$7~  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 [V) L  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ~O1&@xX  
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,M64F  
5. 可编程光源：代码段帮助 m,t|IgDh  
h)Ff2tX  
5T:i9h  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 bHI<B)=`  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 u@4V7;L  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 k
Wrp1`  
q]\g,a  
c~v~2DM  
gc?#pP  
6. 可编程光源：编写代码 dzkw$m^@^  
|#*'H*W  
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     bN3#{l-`  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 r]0 lo-  
YLVPAODY  
v$ub~Q6W  
;IpT} ,  
8. 可编程光源：使用你的代码段 gy;+_'.j  
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9. 测试代码！ _Dwqy(  
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