[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 e%)MIAS0  
xDPR^xY  
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。 oLq N  
|+[Y_j  
6Z=Qs=q  
1. 如何查找可编程光源：目录 Yi[MoYe/K  
~gQYgv<7  
4MzPm~Ct  
@.)[U:N  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 /<-=1XJI  
oxUBlye  
WCk. K  
3. 编写代码 rXBCM  
c4Q9foE   
.kkhW8:  
    !I&,!$  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 9&6P,ts%Q  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 U9Ea}aN  
 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 QUZ+#*: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。 'mm>
E  
 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) O'@[f{  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 XWNo)#_3  
 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)。 RED@|[Qh  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 `|v/qk7 ^?  
}J-e:FUF#  
4. 输出 8^_e>q*W  
sO(4F8cpU  
R>&8%%#  
l,3,$  
 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。 BG.s
HI{  
 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)。 f<|*^+  
 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。 Jt<J#M<}7  
 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。 ]Wjcr2Wq  
$b7@S`5  
5. 采样 bR:hu}YS  
DWCf+4  
B[#n,ay  
"3a}~J<g  
GZn=Hgv8  
 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。 oS<GjI:  
 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。 rce._w }  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Gxxz4   
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 -yBj7F|  
iE_[]Vgc  
编程一个高斯光束 Zu>-y#Bw  
pp7 $Q>6  
1. 高斯光束 R9"}-A  
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： |B'4wF>  
y7rT[f/J  
:)T*:51{#  
EAxdF u  
2. 如何查找可编程光源：目录 iC>%P&|-)|  
UlNV%34"  

7&%HE\  
{X_
I>)Wg  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 /iAhGY  
D/;[x{;E  
@0NWc c+  
4. 可编程光源：全局参数 0*oavY*  
 ylS
6D  
WiQVZ{  
UWK|_RT6SA  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 2+C:Em0yI  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: L<B)BEE.  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 z}Us+>z+jc  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 gN73)uJ0  
P|p X F~  
5. 可编程光源：代码段帮助 MA}}w&  
2i !\H$u`  
^,5%fl  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 s16,
*;Z  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 >Bdh`Ot-!  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 h+Yd \k  
]>*VEe}hJ  
v<<ATs%w  
(\r^0>H  
6. 可编程光源：编写代码 .jC5 y&  
q@;1{  
~Lg ;7i1L  
B*Om\I  
".N{v1  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 YK$[)x\S  
qbCU&G|)  
#a2Z.a<V  
>}2 ,2  
8. 可编程光源：使用你的代码段 mO(Y>|mm  
j8PeO&n>  
9}Z;(,6/.\  
fE&s 6w&  
9. 测试代码！ mW+5I-~  
k'PvQl"I  
>H5t,FfQL  
C]l)Pz$  
10. 文件和技术信息 ;T8(byH ?  
R#8cOmZ  
) j&khHD  
*QIYq  
更多资料： v6[VdWOx5  

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

>j$a
Y  
/me ]sOkn