[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 |&xjuBC  
8~s-@3J  
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。 3V2w1CERE  
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ukH?O)0O  
1. 如何查找可编程光源：目录 b/Q\ .!  
DfL>fk  
i[M]d`<36  
y9'F D5\s  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 DHO+JtO  
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q7'[II;  
3. 编写代码 I-`qo7dQ_S  
\mt>R[  
{x8UL7{  
   xw%'R-  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 +iL,8eW  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 T1}9^3T?{  
 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 c6
NCy s  
 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。 *;I F^u1  
 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) Bhnwb0b<  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 H%\\-Z$#  
 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)。 8;r7ksE~  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 =*u:@T=d5  
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4. 输出 d{LQr}_o$$  
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2r]!$ hto  

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 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。 .+"SDtoX  
 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)。
ecI[lB  
 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。 ]&D;'),   
 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。 @Fl&@ $  
5E#koy7 $s  
5. 采样 pdrF/U+  
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G)E#wh_S^  
u/h!i@_w[  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 |F'k5Lh  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 e!5nz_J1}  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 1Jx|0YmO  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 M!s@w
%0?'  
w C0fPPeA  
编程一个高斯光束 3t4_{']:/  
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x',k  
1. 高斯光束 X%1fMC  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： gr/o!NC  
n+EK}=DK  
3-Q*umh  
3psCV=/z  
2. 如何查找可编程光源：目录 <Dr*^GX>?  
V+()`>44  
xwH+Q7O&l  
M-2:$;D  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 m_TZY_;  
!@_( W  
]xhmM1$  
4. 可编程光源：全局参数 ^;2dZgJ4^  
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Og  
9GdrJ~h  
Z:#-4CiP  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 [G/q*a:K  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 
+|OkT  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 j${:Y$V
mE  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 \kiCczW_  
>a]4}  
5. 可编程光源：代码段帮助 {Y9m;b,X  
]u_^~  
2O|o%`?  
 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。 >?,arER  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Dk|<&uVV  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 `he{"0U~S  
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Z;@F.r  
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6. 可编程光源：编写代码 7cn"@h rJ  
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7. 可编程光源：调整采样和窗口 nm*!#hx  
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8. 可编程光源：使用你的代码段 ~Xnq(}?ok  
p;) ;Vm+8  
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1+o>#8D  
9. 测试代码！ Y[;Pl$  
qJW>Y}  
C["^%0lj  
Z>a_vC  
10. 文件和技术信息 5JI+42S \  
C9Fc(Y?_  
u *z$I  
LaJc;Jt$  
更多资料： "G|Gyc  

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

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