[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 Vur$t^zE  
HW"|Hm$Y(  
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。 D.j'n-yw  
1s=M3m&H  
{~k/xM.-  
1. 如何查找可编程光源：目录 {IYfq)c  
d[w'j/{  
S$+vRX7  
6/wAvPB$  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 *pk*ijdB  
v6HBO#F'V{  
m-dne/%_  
3. 编写代码 +e`f|OQ  
F5gL-\6  
R(kr@hM
 
   n wToZxHZ~  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 KFdV_e5lU  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 >1,.4)k%K  
 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 ~{0:`)2FQ  
 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。 O>wGc8Of\  
 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) Ji :2P*  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 =2\k Jv3  
 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~sl5?  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 MmI4J$F  
(8qMF{  
4. 输出 KIC5U50J  
JaXT B"e  
efy65+~GG  
JWr:/?  
 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。 #gMMhB=  
 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)。 wxkCmrV  
 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。 3DV';  
 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。 |[CsLn;  
e ,/I}W  
5. 采样 fB:9:NX  
lt|\$Iy(  
4vT!xn  
sHyhR:  
cNtGjLpx;  
 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。 zu5'Ex`gQa  
 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。 A`TVV
 
 编辑采样标签以达成该采样目的。 UZi^
 &
 
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 P(_D%0xKm  
^o_2=91  
编程一个高斯光束 y{,HpPp#o  
7"2L|fG  
1. 高斯光束 x9Y1v1!5Pu  
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： ,aeQXI#@  
01g=Cg  
dFS>uIT7X  
5B#q/d1/a  
2. 如何查找可编程光源：目录 i6?,2\K  
l
)[\TD  
jGl8y!aM  
_7'9omq@  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 n.ZLR=P4  
4*}[h9J}\  
uMh[Ht^.  
4. 可编程光源：全局参数 =@AWw:!:,  
j2c -01}  
K 4QJDC8  
rdhK&5x*  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 t.$3?"60~  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: "~(qp_AI  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 btHN  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 7Ab&
C&3  
DZ92;m  
5. 可编程光源：代码段帮助 C8rD54A'M  
&PVos|G  
A-^[4&rb  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 -$**/~0zU  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 b6:A-jb*I  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 #qrZ(,I@n  
L^bt-QbhO  
NUbw]Y90~  
/ts=DxCC;  
6. 可编程光源：编写代码 p4Cw#)BaS  
^u&oS1U  
GmP)"@O](;  
JQ=i{
9iJ  
g@wF2=  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 6E/>]3~!  
xI}o8GKQq  
8@]*X,umc  
5LdVcXf
  
8. 可编程光源：使用你的代码段 (|)`~z  
|z\5Ik!fF]  
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M #'br<]  
9. 测试代码！ IROX]f}r(  
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#N^TqOr  
F1)B-wW  
10. 文件和技术信息 _;(`u!@/{  
^]l^q
'?>:  
bP\0S@1YL  
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更多资料： s7.2EkGl=  

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

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