[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 r{\BbUnf)  
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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。 %MJL5  
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*u>lx!g  
1. 如何查找可编程光源：目录 /!3ZWXY\  
{p`mfEE(  
{O^TurbTFA  
.u1X+P7  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 :O $@shV  
0K<x=-cCB
 
Ia629gi5s  
3. 编写代码 d^F|lc ]8  
)K~w'TUr  
HH)"]E5  
  
XTJvV  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 &E bI Op  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 P+<BOG|m  
 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 C
jZZm^O  
 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。 ha*X6R  
 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) cjuZBFl  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 43zUN  
 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)。 |G(1[RNu  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 =/FF1jQ  
''IoC j  
4. 输出 F4Zn5&.)  
xXX/]x>  
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s]U4B<q  
 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。 FigR1/3o'6  
 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)。 ;UYc  
 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。 (;aB!(_  
 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。 ?d$"[lKX  
|h}B{D  
5. 采样 CSL#s^4T  
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nnNv0?>d(  
 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。 t<nFy  
 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。 oid[syPB  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 dpwD8Q< U  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 YOyp|%!  
|; $Bb866/  
编程一个高斯光束 fXO_g  
mEFw|M{  
1. 高斯光束 e+'%!w"B  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： xCWz\-;  
hSB?@I4s<\  
jd 1jG2=f  
_%y4q%#  
2. 如何查找可编程光源：目录 q$
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 BOvF)4`  
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P7:d ly[,q  
4. 可编程光源：全局参数 _;hf<|c  
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mN*?%t  
;o0#(xVz  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 s~^}F+n  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 3J~0O2  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 y6-XHeU  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 %MZP)k,&U  
g # S0V  
5. 可编程光源：代码段帮助 }#1/fok  
VfSj E.|  
T%$jWndI  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 ba3*]01Yb  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 |mhKIis U  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 &<3&'*ueW  
" .4,."  
:@eHX&  
:ofBzTNwZ  
6. 可编程光源：编写代码 "?3`  
edipA P~!  
D3D}DaEYj  
kGHQ`h  
AiP!hw/V$  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 tGjhHp8}c  
r^0F"9eOL  
Ag9?C*  
:g6n,p_#  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ),(V6@Z?  
8R/dA<Ww  
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<lE?,jl  
9. 测试代码！ 3B0PGvCI1  
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)Ry<a$Q3  
.fAv*pUzU  
10. 文件和技术信息 .ubE2X[][  
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v6GPS1:a  
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更多资料： nXy>7H[0  

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

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