[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 4KnBb_w  
N'R^gL  
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。 hh&$xlO)(v  
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1. 如何查找可编程光源：目录 D&D6!jz  
5)eM0,:  
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$Th)z}A}EA  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 H"6x/&s.=k  
=DDKGy.g  
?4Rd4sIM$u  
3. 编写代码 p?,<{mAe  
M(LIF^'U:m  
C&MqH.K  
   t'@mUX:-A  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 #~"IlBk\  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ^MF 2Q+  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 ]\_tO  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 s(3HZ>qx;  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) fs&$?mHL){  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 QOS
MV#Nw%  
 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)。 h\w;SDwOk  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 RO,TNS~  
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4. 输出 &{a!)I>  
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"g&f:[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。 dB0#EJaE  
 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)。 8Sj<,+XFq  
 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。 ~io.TS|r  
 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。 a
bR<( H12  
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5. 采样 }3X/"2SW^  
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Pg(Y}Tu  
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@ztT1?!e  
 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。 ?4/pE@RIy  
 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。 Mh-"B([Z  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 'kt6%d2  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 8:V,>PH  
nLz;L r!  
编程一个高斯光束 F{E@snc  
RdWn =;  
1. 高斯光束 _Fa\y ZX  
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： DX>LB$dy?  
-6kX?sNl)X  
Ia}qDGqPp!  
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2. 如何查找可编程光源：目录 Q:megU'u  
1Ys=KA-!_x  
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 0j!3\=P$  
w!6{{m  
\#: W  
4. 可编程光源：全局参数 (c0L H  
EtN,  
z:f&k}(  
)H W   
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 h@$SJe(hl  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: @u9L+*F  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 )Y)_T&O  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 7wh4~  
t"GnmeH i  
5. 可编程光源：代码段帮助 `D[O\ VE  
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 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 %lnkD5  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 /'jX_ V_$|  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 $\J5l$tU  
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6. 可编程光源：编写代码 >o1dc*  
u.X]K:Yow  
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7. 可编程光源：调整采样和窗口 D}
y W:Pi'  
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Gb`)d  
8. 可编程光源：使用你的代码段 9 fB|e|  
Nq`;\E.M  
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1}wDc$O  
9. 测试代码！ N=1ue`i  
gW~T{+f  
crb
^TuN  
Hj{.{V  
10. 文件和技术信息 CHKhJ v3+4  
+S4>}2N33  
YgcW1}  
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更多资料： O^~IY/[  

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

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