[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 WUoOGbA `  
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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。 K4%/!`  
MC!ZX)mF  
9 [Y-M  
1. 如何查找可编程光源：目录 s] au/T6b  
W!la-n  
Op}ZB:  
!xK=#pa  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 `8g7q 5  
Ciihsm  
WlVl[/qt  
3. 编写代码 u$*>`Xe6  
#@f[bP}a  
v#oi0-9o[  
   #1/}3+=5B  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 @wN G  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 z@U}~TvP  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 c:hK$C)T  
 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。 $:bih4@>  
 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) \~DM  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 \
v2H^j/  
 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)。 ([E]_Q  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 /iQ(3
F  
^twivNB  
4. 输出 hv)8K'u
 
*dsX#Iz  
"Ij
I'c  
Ngy=!g?Hk=  
 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。 _eQ-`?  
 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)。 4g` jd  
 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。 I9
64  
 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。 !]koSw}  
+]wuJSxc  
5. 采样 '\7G@g?UZ  
yI;"9G  
v;2CU  
L^J-("e_  
6(V /yn~  
 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。 S]>wc yy=n  
 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。 J7$_VP  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 4[2_,9}  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 X
@wm1{!  
a\5FAkI  
编程一个高斯光束 Ao.\  
vZAv_8S)  
1. 高斯光束 B(5c9DI`  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： 8*a), 3aK  
 Lc2QXeo8  
1Y/$,Oa5  
]7YNIS  
2. 如何查找可编程光源：目录 -*ELLY[  
_^S]gmE  
I["j=r  
IyUdZ,ba  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 rNN j0zw>  
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/d!an  
C"V%#
K  
4. 可编程光源：全局参数 lU4}B`#"v  
IQ!Fv/I<  
GF<[}  
W<b-r^9?s  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 ^krk&rW3  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: %:9oDK  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 e{w>%)rcP  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 &l2TeC@;  
Ub$n |xn  
5. 可编程光源：代码段帮助 /Ft:ffR|R  
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:<S<f%  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 !7p}C-RZp  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 |F$BvCg  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 s4LO&STh{  
Rd&9E  
pHE}ytcT  
PO-"M)M  
6. 可编程光源：编写代码 s}5+3f$f  
_'0 @%P%
 
&m^@9E)S/  
N;sm*+r  
wEft4o  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 o @Z#  
]1`g^Z@ 0  
~eh0[mF^]  
VDF)zA1V  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ,I.WX,OR  
GC@+V|u  
U^lW@u?:  
X*eW#|$\  
9. 测试代码！ %at
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p]G3)s@>  
?}p:J{  
10. 文件和技术信息 _c(4o:  
R3.*dqo$  
(K..k-o`.  
B}?IEpYp  
更多资料： L5fuM
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• Customizable Help for Programmable Elements
• Programmable Light Source, Function, Interface and Medium
• Programming Radially & Azimuthally Polarized Sources

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