[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 ~0fT*lp  
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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。 ~`hI|i<]  
V#!ypX]AB[  
rK~362|mo  
1. 如何查找可编程光源：目录 AnPm5i.  
5vYh~|  
KLqu[{y.'  
a-Cp"pKlVY  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 pP?J(0Q~  
> Q@*o  
da!N0\.1T  
3. 编写代码 Rv q_Zsm  
c ~YD|l  
S M987Y!B  
   z.Y7u3K.8  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 Njq#@*>[p  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 6FSw_[)  
 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 yL.si)h(p  
 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。 M)EKS  
 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) :c)<B@NqNo  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 8t}=?:B+{  
 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)。 P xpz7He  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 2t
[c^J  
=]xNpX)  
4. 输出 l(=#c
/f  
q9WdJ!-^X  
9z'</tJ`  
qR]4m]o  
 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。 < 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)。 _gC<%6#V`r  
 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。 83i%3[L  
 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。 h,140pW  
5B2x# m|8  
5. 采样 AV d  
)r?i^D&4  
jI;bVG  
|,sUD/rt  
mu"]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。 nZ\,
ZqV  
 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*A>P  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 U%k e5uwP  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 K/\#FJno  
(= !_5l  
编程一个高斯光束 yH#;k:O=  
~O1*]  
1. 高斯光束 #(aROTV5a  
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： i6`8yw  
"mPa>`?
 
sWavxh8A  
1v2wP2]|;  
2. 如何查找可编程光源：目录 t_]UseP$RF  
m\Tq0cT$  
8!UZ..  
RTY$oUqlZ  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 cC}s
5`  
uhc0,V;S  
3lL:vD5(  
4. 可编程光源：全局参数 ]LSa(7>EU  
E0O{5YF^T  
W^=8
9I4]  
5\4>H6  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 4uftx1o   
 在此处，添加和编辑两个全局参数: e#nTp b  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 +:'Po.{"  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。  v$tS2N2  
HqF8:z?v  
5. 可编程光源：代码段帮助 B:mlBSH  
+'n1?^U
  
\pzvoj7{  
 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。 ycE<7W  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 SD.ze(P  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 |@ldXuYb  
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F&^/j  
=~0XdS/1  
I^ >zr.zA  
6. 可编程光源：编写代码 |Q I3H]T7  
hPk+vvXtK  
=OHDp7GXO>  
{VNeh  
F 5JgR-P  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 kW:!$MX!  
}jk^M|Z"Oz  
4xYo2X,B  
u?J(l)gd  
8. 可编程光源：使用你的代码段 `nM4kt7  
hqds T  
* ;M?R?+  
]Aluk|"`U  
9. 测试代码！ }>1E,3A:%G  
iIF'!K=q  
(i?^g &  
uB^]5sqfk  
10. 文件和技术信息 3AL.UBj&}  
}GC{~ SZ4  
tV,zz;* Oe  
+]e4c;`ko}  
更多资料： d{trO;%#f  

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

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