[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 _%g}d/v}pO  
2ckAJcpEb/  
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。 y`"~zq0D  
19 h7 M  
s?;rP,{:p  
1. 如何查找可编程光源：目录 goYRA_%cX  
K".\QF,:  
kcy?;b;z  
n^8LF9r  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 i^c  
gu+c7qe  
(!h%) _?.l  
3. 编写代码 e:9CD-  
Vp =  
zWiMl.[  
   ld~8g,  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 FhJ8}at+e  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 eySV -f{  
 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 Dq/ _#&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。 __U
;fH{c  
 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) x:TBZh?@$  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 R} nY8zE  
 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)。 Dp:u!tdbeg  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 9Y:JA]U&8  
n\v\<mVTb7  
4. 输出 @Q:5{?  
,E]u[7A  
!!Tk'=t9"3  
.r9-^01mG  
 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。 0s
jw`<ic  
 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)。
pg3B^  
 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。 Nrl&"IK|J  
 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。
8l|v#
^v  
)A]
E:]2  
5. 采样 "hRw_<  
ZN)a}\]  
*uYnu|UQH  
r!eCfV7  
.pNPC|XU  
 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。 du
2q6"  
 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。 Ro+/=*ql~  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ]A}'jP
 
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 w7Nb+/,sg  
846j<fE  
编程一个高斯光束 F^kH"u[  
A8JEig 3Ix  
1. 高斯光束 &&e{9{R  
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： ?9qA"5  
bK `'zi  
.+XGbs]kCi  
\m!swYy  
2. 如何查找可编程光源：目录 #84p
RU~  
nVI\Or[  
zuOx@T^  
^ri?eKy.-g  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 qX{m7  
M70Xdn  
htbN7B(  
4. 可编程光源：全局参数 i][7S mN  
fRo_rj _  
t5h]]TOz  
j3QpY9A  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 7*5$=z4,1  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: >b;fhdd:4  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 YIA}F1:  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 )%8oE3O#  
~:ddT
v?F  
5. 可编程光源：代码段帮助 W(9fCDO;  
VHX&#vm*  
8XwAKN:f  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 ?4=8z8((!  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 5,!,mor$]  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 | ]`gps  
 =%AFn9q  
!Y_"q^5GG'  
JDVMq=ui  
6. 可编程光源：编写代码 IWN:GFH(  
HBYqqEO  
10dVV[=  
oo7&.HWf  
!]Z> T5$  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 a#W:SgE?Y  
DsY-JBDvoz  
06 gE;iT  
,YFuMek  
8. 可编程光源：使用你的代码段 W#|]m=2W  
QLo^6S5!  
p2|c8n==  
?}%Gr,tj2  
9. 测试代码！ FQ?,&s$Bmd  
z<rdxn,9  
NLM ]KT  
qOz,iR?}  
10. 文件和技术信息 9z5K -s  
ws5x53K  
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更多资料： 0B)l"$W[)/  

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

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