[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 1pg#@h[|t  
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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。 M)!"R [V  
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1. 如何查找可编程光源：目录 y2#"\5dC  
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vK@UK"m  
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2. 如何查找可编程光源：光学系统 Ynvf;qs  
']>9/r#  
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3. 编写代码 zCQP9oK!  
NN2mOJ:-  
4_iA<}>|  
   akNqSZwj  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 {J izCUo_'  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 fz`)CWo:  
 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 9Q}g Vqn  
 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。 q4Wr$T$gs=  
 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) 3~bB2APk  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 yyljyE  
 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)。 FG[rH]  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 i0$*):b  
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4. 输出 1P[x.t#  
y]+5Y.Cw$  
s5{=lP  
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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。 Lo_+W1+  
 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)。 8ta@@h  
 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。 bY.VNA  
 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。 ,lA@C2c  
bA,Zfsr6#  
5. 采样 [ 5}Q  
iLZY6?_^  
{eI'0==  
64mEZ_kG,  
r9&m^,U  
 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。 I/tMFg  
 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。 vs=q<Uw)  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 Rr%x;-  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 qjhV/fsfb  
hBpa"0F  
编程一个高斯光束 0=3)`v{S@  
u-,}ug|  
1. 高斯光束 "E\mj'k  
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： f\dfKNm6  
@9KW ]7  
$ch`.$wx  
B8T$<  
2. 如何查找可编程光源：目录 W6i{yneW  
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30uPDDvar  
Kus=.(  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 <A)M^,#o  
o=($'(1  
0?>(H(D^/  
4. 可编程光源：全局参数 }Cu[x'
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Xj/z),  
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cpe*C x-  
8i`>],,ch  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 zZCRej  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: BNNM$.ZIQ  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 *C5`LgeX  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 -C q;  
6EyPZ{  
5. 可编程光源：代码段帮助 ]qv0Y~+`-K  
)ciP6WzzbI  
H/*ol^X7  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 950N\Y@u  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 xz"60xxY  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 ~\
CS%thX  
"g^i%  
f(m,!  
xrg?{*\  
6. 可编程光源：编写代码 P+hcj p*  
Q!1;xw~  
}<A.zwB<i  
Re8x!e'>  
~%/Rc`  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 (4R(5t  
*tF~CG$r  
b/z-W`gw  
`sCaGCp  
8. 可编程光源：使用你的代码段 4Lt9Dx1  
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H  
T(7`$<TQ  
M-"j8:en  
9. 测试代码！ ~U&NY7.@  
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MJ)lZ!KZ  
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10. 文件和技术信息 vAUt~X"  
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F(HfXY3  
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更多资料： XX~vg>3_  

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

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