[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]

AMO{?:8Y;  
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。 l{y
~N  
ZGp8$Y>r  
V25u'.'v  
IPT}JX'  
1. 如何查找可编程光源：目录 OK2wxf  
U\b,W&%P  
0q62{p7  
     w93yhV?  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 6SidH_&C  
@7BH`b$)!  
a!>AhOk.  
3. 编写代码 HWs?,AJNxB  
4QDF%#~q^  
XVI+Y  
   0Z@u6{Z9R  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 e1'_]   
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 h"<r
W7z  
 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 #~ >0Dr  
 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。 &t6L8[#yd  
 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) I=lA
7}  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ;>Kxl}+R  
 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)。 f:BW{Cij;y  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 5B@&]-'~  
\GPWC}V\s  
4. 输出 L;v#9^Fq  
5SK.R;mn  
IXC: Q  
US Q{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。 < Gu s9^_  
 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)。 O"{NHNG\oT  
 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。 K@?S0KMK  
 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。 oFY'Ek;d  
fHe3 :a5+W  
5. 采样 ^srx/6X  
30B!hj$C  
3 i>uKU1  
$)PNf'5Zg  
N b+zP[C  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 *DU86JL`  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 t/nu/yz5E  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 XV!P8n  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 a}=)b#T`  
ON!1lS  
编程一个高斯光束 'Z;R!@Dm  
zR]l2zL3  
1. 高斯光束 (Kx3:gs  
    当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： jagsV'o2  
4S+P]U*jW  
sx|=*j,_  
,.DU)Wi?}  
2. 如何查找可编程光源：目录 t*n!kXa  
Wny{qj)=  
V<(cW'zA/  
Z(CzU{7c  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 ?L7z\b"_~  
Vbz$dpT  
KZ&8aulP  
4. 可编程光源：全局参数 ^F
_c
'  
%m{h1UQQ+  
gX]?`u  
[_CIN  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 3
M/kfy  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 4R}2H>VV%  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 (LQ*U3J]_  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 UDGVq S!,E  
%~G)xK?W*  
5. 可编程光源：代码段帮助 0(HUy`]>  
Sh=z  
j#.Aiy:,  
 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。 3-z57f,}6~  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 /2WGo-  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 UG 9uNgzQ/  
l2z@t3{  
}zj_Pp  
Un@dWf6'  
6. 可编程光源：编写代码 5_0Eh!s
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Np+<)q2  
E%2]c?N5  
     qy/xJ>:  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 CKy' 8I9  
HZ )z^K?1  
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3Vs8"BFjz  
8. 可编程光源：使用你的代码段 h 5<46!P  
Jf9a<[CcV  
g-Vxl|hR  
F7x]BeTM  
9. 测试代码！ B[epI3R  
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