[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 5^>n5u/  
k_!+V`Ro#  
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。 Tj`yJ!0  
`K w7"  
_vL<h$vD  
1. 如何查找可编程光源：目录 ?yp0$r/  
9mQ#L<Ps  
^|aNG`|O  
]c}=5m/  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 _Fizgs  
aM$\#Cx  
4YLs^1'TG0  
3. 编写代码 uArR\k(  
k,rWa  
O-j$vzHpdY  
   l)Zs-V!M^\  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 J='W+=N  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 W<NmsG})_g  
 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 \X& C4#  
 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。 O6iCZ  
 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) Noh?^@T`Ov  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 $M':&i5`,  
 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)。 RlsVC_H\  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 Tr&E4e  
)r9b:c\  
4. 输出 w>qCg XU3  
:tM?%=Q  
c&f y{}10  
h>wcT VF  
 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。 <*
u C  
 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)。 h
mZvIy(  
 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。 PKA }zZ  
 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。 6e.v&f7(  
Qw?+!-7TN  
5. 采样 .^[_V  
HR60   
]TSg!H  
(KTnJZ  
LmQ/#Gx  
 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。 m=TJDr-  
 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。 TY.FpW  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 0Q~@F3N-\>  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 .0|
=[|  
%M&3VQ9w  
编程一个高斯光束 Rg* J}  
\cQ .|S  
1. 高斯光束 DA"}A`HfI  
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： EfiU$8y  
7 ({=*  
++8_fgM  
F98i*K`"  
2. 如何查找可编程光源：目录 Y)XvlfJ,h?  
Pl+xH%U+?  
~ y;y(4<  
pm USF #u  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 \M(*=5  
TfRGA(+#  
Yv)aAWEa  
4. 可编程光源：全局参数 H"CUZ  
*8)2iv4[  
{J]-<:XD  
[f!O6moR6  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 lj2=._@R  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 5HlWfD  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 5PZN^\^
  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 kWL.ewTiex  
Y)
b@0'  
5. 可编程光源：代码段帮助 ^0tw%6:  
v27Ja .tA  
iOqk*EL_r\  
 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。 0a2@b"l  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 5Qa zHlJ  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 1S$h<RIPAc  
Veji^-0E  
UG2w 1xqHw  
N4UM82N  
6. 可编程光源：编写代码 $-vo}k%M  
C!%:o/  
|n6Eg9  
bJ3(ckhq  
*t9eZ!_f?  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 &L4 q10-N
 
Zzj0\?Ul  
Tby,J B^U  
)`HA::  
8. 可编程光源：使用你的代码段 V"RpH,  
A^Cj1:,  
jo98 jA<  
oq;'eM1,.  
9. 测试代码！ RL}KAGK  
=P^wh  
Xl%0/o  
cHD%{xlb  
10. 文件和技术信息 X-JV'KE}^z  
K7`YJp`i  
=_pwA:z"A  
68t}w^=  
更多资料： tRfm+hqRZ  

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

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