[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 ?gU-a  
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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。 a]V#mF |{  
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1. 如何查找可编程光源：目录 -{?xl*D  
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!:vQg+S  
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2. 如何查找可编程光源：光学系统 ~P!=fU)  
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}7%ol&<@  
3. 编写代码 %PR,TWe  
?<0'h{zNy  
o=5hG9dj  
   mT j  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 lzFg(Ds!f  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Ak`?,*L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 l)KN5V  
 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。 0^2e^qf  
 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) Zia6m[^Q  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ][OkydE  
 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)。 s!Id55R]  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ~d3BVKP5  
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4. 输出 g*9&3ov  
E[CvxVCx  
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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。 JO87rG  
 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)。 H0Sm4  
 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。 q{yzu
x  
 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。 =/xXB  
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5. 采样 4g.S!-H@R  
LXe'{W+bk  
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</fTn_{2s8  
G<*h,'B  
 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。 Uzn  
 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。 a ?wg~|g  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 2NL|_W/  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 !<-+}X+o8$  
Y k"yup@3  
编程一个高斯光束 3 }rx(  
giN(wPgYP  
1. 高斯光束 5kv]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： &)~LGWBdC  
E?mW4?  
/#xYy^`  
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2. 如何查找可编程光源：目录 .B$3y#TOb  
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URTJA<r8D  
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 0g@*N4  
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y+VRD  
4. 可编程光源：全局参数 Rk{2ZUeg  
><@& &u.  
JAL"On#c#0  
rHtX4;f+><  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 7aNoqS+  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: stCFLYox  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 Yr:$)ap  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 o\yqf:V8  
rmnnV[@o  
5. 可编程光源：代码段帮助 =u&NdMy  
`udZ =S"/L  
-| t|w:&  
 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。 ]JHY(H
2|  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 xWty2/!h  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 1]jUiX=T  
xJ|Z]m=d   
a% 82I::t  
M$LzV}k  
6. 可编程光源：编写代码 q/YO5>s15  
nHF  
gq?~*4H  
}Qvoms<k  
'P)[=+O?t  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 Fd0\T#k  
:20k6)  
0EP8MRSR  
l'Z `%}R  
8. 可编程光源：使用你的代码段 E@;v|Xc  
/K#J63 ,  
?B,B<@='%  
>za=v  
9. 测试代码！ ~;Xkt G:  
/B9jmvj`  
ol8uV{:"  
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C  
10. 文件和技术信息 ,k3aeM~`%w  
Bcy$"F|r  
;]h:63S  
@-qC".CI  
更多资料： Y~bGgd]T  

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

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