[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 B6ed,($&  
#7]o6  
为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中，我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源：一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法，其可用于如完全相干光源，单色光源的建模；或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型，但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 "*w)puD  
<mZrR3v'D  
',sQ/#S  
1. 如何查找可编程光源：目录 t=Z&eKDC  
>+:r'  
my ;  
\D,M2vC~G  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 qRPc%"  
m<4s*q0\i  
+urS5c* j  
3. 编写代码 3}B5hht"D  
hdd>&?p3  
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@e`b?  
   8:HSPDU.  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 R:w%2Y  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 -G],H)M  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 K85_>C%g  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 b/sOfQ  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) xH<'GB)  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 :[Qp2Gg O\  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 bZ>&QM  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 D=r-  
F!7f_m0=  
4. 输出 Opv1B2  
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7qP4B9S  
rI0)F  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。
VQ`,#`wV  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 uAu( +zV2  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 (8CCesy&  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 !2}rtDE  
hZAG (Z  
5. 采样 ^^G-kg  
i2$*}Cu  
HEBqv+bG  
jg[5UTkcs  
8f?rEI\0GD  
 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。 =/6p#d*0  
 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。 I"ca+4]  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 0iYP  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 [ njx7d  
[{`)j  
编程一个高斯光束 J?Ck4dQ  
$^}[g9]1  
1. 高斯光束 k/G7.)C  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： sNm,Fmuz:  
CN7k?JO<  
)ZHc$+fU  
pd d|n2q  
2. 如何查找可编程光源：目录 ql^g~b  
R N@^j  
N~;*bvW{  
s=MT,  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 >;)2NrJV  
<eY%sFq,  
re;Lg C  
4. 可编程光源：全局参数 CoU3S,;*  
A2y6UzLYD  
eUt=n)*`  
+UzXN
$73  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 4E
2yH6l  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: YMT8p\#rp  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 t9.,/o,  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 #+9rjq:v#]  
%JQ~!3  
5. 可编程光源：代码段帮助 X~lZOVmS  
R:"+ #Sq  
mj@31YW  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 9`B0fv Q&  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 5G#$c'A{4  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Jen%}\  
X8Xn\E  
\eQla8s  
mzGjRl=O  
6. 可编程光源：编写代码 1HhX/fpq  

}!8nO;  
r} Lb3`'  
Z`Ax pTl  
A:eFd]E{(  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 g<$. - g  
3?2<WEYr  
+{.780|  
qe$33f*  
8. 可编程光源：使用你的代码段 !EOQhh  
r| f-_D  
MTb,Kmw<(  
w?*z^y@  
9. 测试代码！ +Q)ULnie e  
D+sQPymI  
TnNWO+kg  
mG2VZ>  
10. 文件和技术信息 wK ?@.l)u  
KY$k`f6?P  
SWs3SYJ\  
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更多资料： r?p[3JJ;mG  

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

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