[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 |JnJ=@-y  
Cf@WjgR  
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。 I>C;$Lp]  
O
Ac+LdT  
"72 _Sw  
1. 如何查找可编程光源：目录 ~~&8I!r e  
haqL DVrf  
\b{=&B[Q$'  
Rb',"` 7  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 !sK{:6s  
zl4Iq+5~6Q  
Ub4j3`  
3. 编写代码 !pQQkZol  
Q<wrO  
GyRU/0'BME  
   +*lSB%`aS  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 f*p=]]y  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 )LKutN?tBy  
 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 %dhnp9'  
 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。 AdKv!Ta5b  
 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)
$:{uF#  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 OqHD=D[  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 x_s9DkX  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 NIQNzq?a^  
w)5eD+n\-  
4. 输出 3{]csZvW  
5ju\!Re3X  
u\Tq5PYXt  
[ !].G=8  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 vRVQ:fw  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 ./rNq!*a  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 OF2*zU7M  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 <t.yn\G-w  
,4)zn6tC  
5. 采样 |9@?8\  
<;=?~QK%-  
ZdY:I;)s  
}BzV<8F  
.?@$Rd2@W  
 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。 L:}hZf{p*  
 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。 _r?H by<b  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 &Plc  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ![0\m2~iv  
G ZDyw9  
编程一个高斯光束 !Hr~B.f7  
z^ rf;  
1. 高斯光束 oDrfzm|[Y  
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> W?XH  
F$^RM3  
LeF Z%y)F  
'W@X139zq  
2. 如何查找可编程光源：目录 0h_9  
?<%GYdus  
}} J?, >g  
P>9F(#u_(F  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 `gDpb.=Y  
l#Ipo5
=  
[sy~i{Bm  
4. 可编程光源：全局参数 Tuo`>ZA  
B8:G1r5G/  
P\pHos  
zgI!S6q  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 .hzzoLI2  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 6c$ so  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 sn+g#v9e  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 hs!a'
E  
anxgD?<+B  
5. 可编程光源：代码段帮助 G%jgr"]\z  
TwH%P2)x  
A,Wwt [Qw  
 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"NO"+Q  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 {E@Fk,  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 m9o{y6_j*  
/Nt#|C>  
?#YheML?  
a\pOgIp  
6. 可编程光源：编写代码 <2"'R(4",  
BiT #bg  
#^4p(eZ[}  
BK
vX,[R2  
)CJXkzOX  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 [uU"=H|  
z6)b XL[f  
?<)4
_  
EmNJ_xY  
8. 可编程光源：使用你的代码段 t(AW2{%}  
ABb,]%  
|;sL*Vr  
iO 9.SF0:  
9. 测试代码！ zisf8x7^W  
'9@S  

Ne#FBRu5  
M(8dK
j1+  
10. 文件和技术信息 h;cl+c|B  
Q]$gw,H"6  
xY4g2Q J  
IJa6W`}  
更多资料： 0)F.Y,L  

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

E)sC:
oO  
"AYm
*R