[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 .+dego
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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。 ,kw:g&A  
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1. 如何查找可编程光源：目录 ]m"6a-,`  
JzuP AI  
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2. 如何查找可编程光源：光学系统 pl5Q2zq%  
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3. 编写代码 l. 0|>gj`0  
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#FsoK*F  
   I=}pT50~9  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 g%T`6dvT  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 0%>_fMaA  
 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 |n+ `t?L^  
 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。 wBIhpiJX0  
 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) 73>Hzpv0  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 iE=:}"pI"  
 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)。 W`` 
-/  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 -x2&IJ!  
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4. 输出 "|W``&pM  
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i@hW" [A  
 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。  _V_GdQ  
 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)。 OysO55
i  
 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。 \R (Yf!>  
 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。 V}+Ui]ie|I  
8$y5) ~Q  
5. 采样 |^$?9Dn9.L  
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 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。 =X}s^KbI{  
 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。 fT  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 %P`w"H,v3#  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。  njg\y  
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编程一个高斯光束 U# 7K^(E9  
d+158qQOh]  
1. 高斯光束 {2
MS,
Ua{  
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： <A@qN95m  
rX@?~(^ML  
%r >Y)@$Vt  
);oE^3]f  
2. 如何查找可编程光源：目录 U.p"JSH L  
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7  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 KB6`OT^b{r  
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W:* {7qJ  
4. 可编程光源：全局参数 !<W^Fh  
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YH/3N(],  
G+zIh}9  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 -/3D0`R  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: U t'r^  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。
8KyF0r?  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 n>aH7  
Os"T,`F2s  
5. 可编程光源：代码段帮助 E (bx/f  
?fmW'vs  
>{@:p`*  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 kcyT#'=j  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 u[~= a5:4  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 B[B(=4EzMP  
do&0m[x%  
%"g;K  
fNaboNj[  
6. 可编程光源：编写代码 >nOzz0,  
T f;:C]  
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7. 可编程光源：调整采样和窗口 TU}./b@F  
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8. 可编程光源：使用你的代码段 I^itlQ  
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9. 测试代码！ _ pKWDMB$z  
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7$jO3J  
10. 文件和技术信息 V^5Z9!
  
Aa`'g0wmc  
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F-I\x  
更多资料： 8@J5tFJ&%  

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

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