[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 qPN9Put  
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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。 x}
V&v?1{5  
bSz7?NAp  
qd#7A ksm  
1. 如何查找可编程光源：目录 {8`$~c  
ecR)8^1 '  
sf->8  
?:-:m'jdU  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 vLyazVj..  
GNq f  
^w2 HF  
3. 编写代码 Id>4fF:o  
+mzLOJ
ed  
HEIg_6sb  
   P".IW.^kk~  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 kfT*G +l]  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 2CneR
KQy  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 7')W+`o8eL  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 <c:H u{D  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) 0\X<vrW  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 5gqs"trF  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 T?1V%!a;f  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 
0K26\1  
o[iN/  
4. 输出 c;fLM`{*  
+}a(jO  
fwV2b<[  
_vDmiIn6K  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 Hq 3V+$  
 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)。 T<?kH  
 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。 TjYHoL5
 
 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。 tp>YsQy]8  
aekke//y  
5. 采样
wWiYxBeN  
4OpzGZ4+  
M*kE |q/K  
]+W){W=ai  
$T^q>v2u  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 i/1$uQ  
 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。 $D#h, `  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 b \ln XN  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 vZ"gCf3#?3  
wlaPE8Gc  
编程一个高斯光束 wCruj`$  
bvB'
,yBZ  
1. 高斯光束
#S'
uqP!  
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： G2)F<Y  
}&e HU  
3Z=yCec]  
H@?} !@  
2. 如何查找可编程光源：目录 -P/DmSS8V  
PQ[?zNrSV  
,)#rD9ZnC  
_lwKa,}  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 $["HC-n?.k  
6AG]7d<  
ng!cK<p  
4. 可编程光源：全局参数 1ruI++P  
0#!
}s&j/  
]h(Iun  
R^o535pozc  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 4oiE@y&{4  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: &um++ \  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 "T5oUy&i  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。
":M]3.  
AG=PbY9  
5. 可编程光源：代码段帮助 n-cI~Ax+4  

"5~?`5Ff  
R P<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。 d4;$=P  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 LkS tU)  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 v7wyQx+Q  
8xgBNQdPT  
Jcze.t  
B=& [Z2  
6. 可编程光源：编写代码 _uMG?Sbx  
*m+FMyr  
ISs&1`Y  
f^B8!EY#:  
s0f+AS|}  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 ~^Cx->l  
bXF8V  
Kgr<OL}VJ  
ZY`9  
8. 可编程光源：使用你的代码段 q| 1%G Nb  
-EP1Rl`\  
Su6kpC!EW  
)2?]c  
9. 测试代码！ Yu_*P-Ja6  
qm!oJL  
2[+.*Ef  
7CH&n4v  
10. 文件和技术信息 'sUOi7U  
P(k*SB|D  
N'ER!=l)  
6LCtWX  
更多资料： 9m$"B*&6G  

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

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