[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 9)j"|5H  
2)n%rvCQ  
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。 f^5sJ0;%  
V/R@=[  
e(`r"RrQ  
1. 如何查找可编程光源：目录 $U. 2"  
-(}N-yu  
Y
hAO  
r8F
AV9A  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 4
K4u]"1  
y] Cx[  
FgPmQ  
3. 编写代码 |BGzdBm^x:  
`$3P@SO"  
AP=SCq;  
   \S~<C[P  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Z vyF"4QN  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 HJ!)&xT  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 I9U 8@e!X  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 dPgA~~  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) 2Y=Q%  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 HDu|KW$o1  
 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)。 lb"T'}q  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 .Dr7YquW  
)_kEy>YscZ  
4. 输出 *t={9h  
H-X5A\\5  
xu;^F  
~n/: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。 (ijO|%?  
 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)。 y92<(ziaX)  
 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。 SBw'z(U  
 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。 C
{ Z*5)  
p4b6TI9;  
5. 采样 x}reeqn  
^4saB+qm  
I&x69  
^1--7#H  
2"Y=*s  
 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。 xz,M>Ua  
 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。 ({!*&DVu  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ;:
Kc{B.s  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 |:SXN4';?  
_b=})**  
编程一个高斯光束 gJzS,g1]  
0E&XD&D  
1. 高斯光束 !}xRwkN  
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： CR|>?9V  
fK=vLcH  
$>%zNq-F  
hDEZq>&  
2. 如何查找可编程光源：目录 $5>x)jr:w+  
\z2d=
E  
:/NP8$~@j  
6M8(KN^  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 |'#uV)b0@  
=E8Kacu%  
H329P*P  
4. 可编程光源：全局参数 a\I`:RO=<Z  
.fY$$aD$4  
j7HOh
|q  
KV'-^\  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 @gJPMgF$F  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 6K9-n
}z  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 WF<*rl  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 Q9t.*+  
a3(f\MMxE  
5. 可编程光源：代码段帮助 zU};|Zw  
JhB$s  
c-
a;nAR  
 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。 9, 792b  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 vYG
$>*  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 7jF2m'(  
Al]z=  
UgLJV2M6  
>Q^*h}IdW  
6. 可编程光源：编写代码 {*4Z9.2c*  
RjX#pb  
rB5+~ K@  
E}=F   
DzCb'#   
7. 可编程光源：调整采样和窗口 ~bJ*LM?wOP  
R )e^H  
`#N7ym;s@  
QgX[?2  
8. 可编程光源：使用你的代码段 y]f| U-f:~  
Ad`jV_z  
z3-AYQ.H  
~wRozV  
9. 测试代码！ SkA"MhX  
fBt7#Tc=U  
OAz-w  
#Y<b'7yJ  
10. 文件和技术信息 aMjCqu05  
 6@ )bZ|  
:J+GodW  
SYTzJK@vZJ  
更多资料： $(%t^8{a~G  

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

9Uh nr]J.  
_qqJ>E<0