[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 RB>=#03  
p.8bX  
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。 ixTjXl2g  
e02Hf{eOfw  
6@]o,O  
1. 如何查找可编程光源：目录 &1\/B  
=4TQ*;V:  
5SFr E`  
xj5TnE9^  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 'h$:~C  
?;~!C2Zs  
\p!UY3'  
3. 编写代码 vNi;)"&*  
q@.>eB'92P  
NKY|Z\  
   _z p<en[  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 rrIyZ@_d9  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Q0A4}  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 Y7GsL7I  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 txEN7!  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) <ZT C^=3  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 082}=Tsx   
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 \g0vzo"u  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 h!tpi`8\z  
P"c@V,.  
4. 输出 kBP?_ O  
Om.%K>V  
# epP~J_f  
fW= N  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 he|Q(?  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 %/dOV[/  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 3ynkf77cn  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 K6{wM  
iEn:Hh)  
5. 采样 ]p|?S[!=  
?N4FB*x  
*eg0^ByeD  
Xg~9<BGsi  
l
a;*>  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 jCY
~Wc  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 >H+tZV  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 H&-3`<  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 cvcZ\y  
\Zf=A[  
编程一个高斯光束 NX\AQVy9  
#WjQ'c:  
1. 高斯光束 lIyMNw  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： eEXNEgbn  
)qx;/=D  
y)zZ:lyIq  
k
A=5Kc  
2. 如何查找可编程光源：目录 97Dq;  
2G.y.#W  
cs6oD!h  
;gBR~W  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 a!R*O3  
s AFn.W  
GZO:lDdA  
4. 可编程光源：全局参数 WIU]>_$.  
pW+uVv,  
;_\yg)X,  
h: yJ  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 H!*ypJ  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: OROvy  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ZtZ3I?%U3  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 :G>w MMv&z  
af<h2r  
5. 可编程光源：代码段帮助 +yI$4MY  
JDf>Qg{  
Z*M
{  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 YE@yts  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 \k5"&]I3  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 +a39 !j 1_  
R'sNMWM  
2|x !~e.  
^g4Gw6q6  
6. 可编程光源：编写代码 .@fA_8  
(Yz[SK=U}  
xc*a(v0  
*rTg>)  
oeg Bk  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 fY^CIb$Y  
+D5gbxZX  
cFc(HADM`r  
e".=E;o`  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ,c"J[$i$  
T9R#.y,  
H.Z
F~Yuw  
 @_f^AQ  
9. 测试代码！ .X%J}c$  
)!v"(i.5Xo  
~*bfS}F8I  
7d R?70Sz  
10. 文件和技术信息 9287&+,0r  
/?r A|  
0)SRLHTY%  
y?a71b8m  
更多资料： ATqblU>D  

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

$ (;:4  
"x R6~8