[分享]如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例（高斯光束） [复制链接]

摘要 (y1S*_D  
Wtp=1  
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。 FlY"OU*  
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?.n1t@sG&  
1. 如何查找可编程光源：目录 [Dmf.PUe  
>/NegJh'F}  
vZs~=nfi#|  
ltMcEv-d0  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 yU"#2 *C  
*pABdP+  
}J2f$l>R  
3. 编写代码 hh2&FI  
7Jd&9&O U  
(f~}5O<  
   e)}=T0 s  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ="PFCxi  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 F8M};&=*1r  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 nZG zez  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 <I0om(P  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) h cu\c+
A  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 &>R:oYN  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 4/v[.5  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 b!teSf  
x<@i3Y{[  
4. 输出 J3B+WD]  
.ud&$-[a  
5@ Hg 4.  
rFUd  
 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。 zAev@+.ld  
 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)。 4Lz[bI  
 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。 wF59g38[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。 =h+-1zp{M^  
m Ph=bG  
5. 采样 ,]y_[]636  
/zr)9LQY0  
y{~tMpo<  
=WEDQ\ c  
|`fuu2W!  
 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。 {Z Ld_VGW  
 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。 lhf5[Rp  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 "9N;&^I  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 MmFtG-  
=}Q|#C  
编程一个高斯光束 jM-5aj[K  
l-x-
 
1. 高斯光束 2 gca*  
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： 6$zd2N?  
a4Z e!l(  
n-,mC/4  
P\QbMj1U  
2. 如何查找可编程光源：目录 ic l]H  
B@ msGb C  
i CB:p  
vj]h[=:  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 Ug4o2n0sk  
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G|||.B8  
4. 可编程光源：全局参数 "D KrQ,L  
LvZ',u}  
}9!}T~NMs  
yL -}E  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 ou`KkY||  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 8U7dd[  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 sI09X6)  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Y0m?ZVt  
rhly.f7N=A  
5. 可编程光源：代码段帮助 ]v?jfy  
{>XoE %  
c\O2|'JzE  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 7@m+y  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 z+CX$
.Z  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 d>Nh<PqH6  
c6y>]8_  
j*;.>akY7  
{) sE;p-  
6. 可编程光源：编写代码 mAJ'>^`^  
,mC=MpfzJ  
5w+&plIJ  
|WfL'_?$  
6s ~!B{Q  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 $xF[j9nM  
Lw1[)Vk}E  
1+Ik\  
VWzuV&;P  
8. 可编程光源：使用你的代码段 \w(0k^<7  
:2')`xT  
Ww#!-,*]o  
B7'yc`)H  
9. 测试代码！ FV,aQ#  
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9]1LwX!M2  
K@ &;f(Y  
10. 文件和技术信息 Q:T9&_|  
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PAxR?2m{  
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更多资料： <U\
8&Uv>  

• Customizable Help for Programmable Elements
• Programmable Light Source, Function, Interface and Medium
• Programming Radially & Azimuthally Polarized Sources

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