[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 $-'p6^5  
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为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中，我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源：一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法，其可用于如完全相干光源，单色光源的建模；或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型，但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 `+cc{k  
=Is.T  
YNV4w{>FD  
1. 如何查找可编程光源：目录 kKwb)i  
=NxT9$V  
eSNi6RvE  
N0h
* |  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 ;2-%IA,  
!2>MaV1,  
O+hN?/>v  
3. 编写代码 QQ^P IQj  
i
bo{!>m  
*^+8_%;1  
   swEE >=  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 N9 yL(2  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 `) s]T.-  
 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 kX!TOlk3  
 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。 dHjJLs_  
 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) Oo<L~7B  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 #wn`choT'  
 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)。 j}~3m$  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 x`/"1]Nf  
,x#5.Koz  
4. 输出 \UZlFE  
P5/\*~}  
~kM# lh7At  
*m$P17/C  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ";\na!MT  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 8wJfGY  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 #_)<~  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 ,kiyxh^  
'o41)p  
5. 采样 1#BMc%  
;Gf,$dbWn  
8bT]NvCA  
v%8.o%G  
_?Q0yVH;,  
 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。 ? I7}4i7  
 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。 VnqgN  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 imGg3'  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 h8#14?  
JRfG]u6GU  
编程一个高斯光束 rt-^?2c?  
);-?~   
1. 高斯光束 R0|dKKzS  
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： 3sUTdCnNf  
J${'?!N  
zF'LbQz0[  
$J]VY;C!  
2. 如何查找可编程光源：目录 PX7@3Y  
BllS3I}V  
/{h@A~<96  
)bCw~'h*  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 @K{1O|V  
{p -q&k&R|  
)?es3Ehqq  
4. 可编程光源：全局参数 LHit9O[_/s  
7Aj o9  
1>5l(zK!9  
fGK=lT$  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 l-?B1gd,l  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: :2+,?#W  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 !h\>[
O  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 $Sz@u"ig%  
S}QvG&c  
5. 可编程光源：代码段帮助 9@'^}c#  
`XT8}9z!  
V5ve  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 *2nQZ^c.  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ;/hR#>ib  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 8OV;&Z,x  
K=S-p3\g  
]yg3|C;  
SQ$|s%)oB  
6. 可编程光源：编写代码 _>:R]2Ew  
g7Xjo )  
x}\_o< d  
^tp6G  
1#]0\Y(  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 4gyC?#Ed
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suo;+T=`I  
tsGt,]O30  
'aj97b;lpG  
8. 可编程光源：使用你的代码段 "e)C.#3  
S_ELZO#7  
c4\N
uy  
W>^WNo3YQ$  
9. 测试代码！ |DB7o+4  
VR5CRNBJ  
6A$ Y]u  
?o0ro?9j  
10. 文件和技术信息 $9~6M*  
"`va_Mk  
l*l?aI  
F},#%_4  
更多资料： (L{>la!  

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

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