[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 KD'}9{F,  
v5.KCc}"  
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。 unyU|B  
2 y&k  
h-\+# .YP  
1. 如何查找可编程光源：目录 Q>uJ:[x+  
ge%tj O  
3&B- w  
isz-MP$:K5  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 ePTxuCf>  
Nk?/vMaw  
ty8E;['  
3. 编写代码 m2Wi "X(I_  
3GXmyo:o$  
KnUVR!H|  
   e)|5P  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 H~W
=#Cx  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 vP,$S^7$  
 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 #}[NleTVt  
 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。 H)5"<=]  
 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) 8 LsJ}c  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 l^rQo_alk  
 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)。 66scBi_d  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 =an0PN  
Xkf|^-n  
4. 输出 i_p-|I:hQ  
%4Yq (e  
^NO4T  
Oki{)Ssy  
 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。 1/c+ug!y  
 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)。 ]vH:@%3U  
 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。 _[N*k"  
 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。 ^_uCSA'X  
p-,Bq!aG$  
5. 采样 , jCE hb  
@R;&PR#5  

U=[isi+7  
}`]Et99Q5  
F:LrQu  
 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。 A
m#Pa,g  
 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。 euET)Ccq  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ^O&&QRH~w  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 fD%20P`.  
~\ v"xV  
编程一个高斯光束 x}#N?d
  
5X:3'
*  
1. 高斯光束 |?ZNGPt  
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： Xi!e=5&Pa  
u"DE?  
@su!9]o  
@6H7  
2. 如何查找可编程光源：目录 *C.Kdf3w  
HP:[aR!2P  
rGay~\  
rv2;)3/*  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 imyfki $B  
Nf}i/  
T5wVJgN>  
4. 可编程光源：全局参数 %{0F.  
Us% _'}(/U  
Op hD_^  
sk@aOv'*(  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 Asj<u!L  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: \!IEZ  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 o 80x@ &A:  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 -0<ZN(?|  
l/A!ofc#)  
5. 可编程光源：代码段帮助 3!i{4/  
<|hrmwk|  
n/YnISt  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 `)Y 5L}c=  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 @[{5{ y  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 gwFW+*h  
."`||@|  
gZ=$bR  
;

Pvnhy  
6. 可编程光源：编写代码 im F,8'  
HstL'{&,-m  
kB=5=#s  
/buj(/q^#  
:N'  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 >S%}HSPKq  
Bf" ZmG9  
7H4kj7UK  
vgi`.hk  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ^cuH\&&7  
+^*b]"[  
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& d* bQv$  
9. 测试代码！ S(0JBGC  
^}lL@Bd|  
u\km_e
  
#hXuGBZEI  
10. 文件和技术信息 .ZM0cwF  
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JvS ~.g1  
更多资料： _B\87e  

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

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