[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 tQrF A2
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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。 b I%Sq+"}  
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1. 如何查找可编程光源：目录 B%]yLJ  
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2. 如何查找可编程光源：光学系统 o@6hlLr  
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uVSc1MS1  
3. 编写代码 slQxz;t  
""Ub^:ucD  
_mEW]9Sp  
   n?UFFi+a  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 =\QKzQ'BC  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ZaNZUVBh  
 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 7Gos-_s  
 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。 ;Dw6pmZ  
 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) 5qe6/E@  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
Q;V*M  
 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)。 E$4_.Z8sRw  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 eU*0;#  
x)]_]_vX  
4. 输出 tx+KxOt9Y  
?Z1&ju,Hd-  
KTmduf7DL  
?Nbc#0pb7  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 3PBGIo  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 >*wF~G*k  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。
03%`ouf  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 ?<*mIf:?  
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5. 采样 -&7\do<  
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]Qu.-F#g  
K3;lst>4  
I6.!0.G  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 K1_]ne)  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 San=E@3}v!  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Uo~-^w}  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 z{>p<)h  
m|CB')  
编程一个高斯光束 z5> {(iY;,  
&|'t>-de,  
1. 高斯光束 YF4?3K0F:k  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： NCXr$ES{  
l>kREfHq!{  
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H[x$65ND  
2. 如何查找可编程光源：目录 J8
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\y^Ho1Fj  
[bK5q;#U4  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 >QcIrq%=  
MT3TWWtZ:  
&yabxl_  
4. 可编程光源：全局参数 Ld9YbL:  
?RMOy$L  
'=V!Y$tn  
Ed>Dhy6\r  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 GdlzpBl  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: O^L#(8bC  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ;/79tlwq  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 &hSABtr}  
[#3*R_#8R  
5. 可编程光源：代码段帮助 Ocp`6Fj  
zT< P_l  
WxrGoo^  
 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。 YTk"'q-  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 *?o`90HHP[  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 6 o
!*bWh  
dln1JZ!  
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-C  
|u@/,x
/t  
6. 可编程光源：编写代码 AY B~{  
fK?/o]vq  
d8p<f+  
+5k^-  

hh1 ?/  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 6]D%|R,Q#}  
4[P]+Z5b+  
s-[v[w'E  
!Y95e'f.x  
8. 可编程光源：使用你的代码段 MJ..' $>TC  
|}07tUq  
~ 7^#.  
$[*QsU%%  
9. 测试代码！ u &qFE=5:  
)/{zTg8$?/  
Ks>l=5~v|  
.G~Y`0  
10. 文件和技术信息 /]
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n]Z() "D  
uA]!y{"}J  
IBn+42V  
更多资料： :5DL&,,Q3  

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

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