[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 <d8Yk>R  
[&51m^  
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。 i!(u4wTFF  
arm26YA-,  
d-y8c  
1. 如何查找可编程光源：目录 umI@ej+D  
"d%o%  
09/Mg  
idEhxvAo  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 ?|kwYA$4o  
eot%Th?[  
=XVw{\#9 b  
3. 编写代码 X3@Uih}|  
iU+O(vi  
+xp)la.  
   <m'W{n%Pp  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 f["c,,[  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 0.+MlyA  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 I|(r1.[K  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 -e(e;e  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)  Z/RSZ-  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 &sJ-&7YZ  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 EV/DJ$C }  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 <- L}N '  
1R-WJph  
4. 输出 k..AP<hH  
h/k00hD60  
3?5JY;}h>"  
DHQS7%)f`  
 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。 F$M^}vsjGx  
 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)。 E6XDn`:  
 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。 HAwdu1$8  
 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。 nvbzCtC  
u.;l=tzz  
5. 采样 Ogv9_X8  
*O_>3Hgl  
2ci[L:U  
"zj[v1K9-A  
KrdEB0qh  
 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。 ZmI0|r}QbY  
 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。 qF\w#nG  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 H-\Ym}BGu  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 e.\dqt~%y  
ml@;ngmp.  
编程一个高斯光束 =WT&unw}
 
__!LTpp  
1. 高斯光束 .do8\  
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： z
zK<>@c  
e>6|# d  
x ]">  
'i',M+0>jC  
2. 如何查找可编程光源：目录 C#-HWoSi  
^hXm=r4ozR  
"}MP{/  
oqAO@<dL!  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 nrHC;R.nE  
;4l8Qg 7  
9#TD1B/  
4. 可编程光源：全局参数 +5S>"KAUt0  
~m_{&,CA.  
f0vO(@I  
>"8;8Ev  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 !( >U3N  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: LN~mKoW  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 $C.a@gm  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ^D<CoxG  
nfbR"E jXr  
5. 可编程光源：代码段帮助 ! ui  
&Ts!#OcB,  
NB1KsvD{  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 +j{(NwsX  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 "I66@d?  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Da615d  
d7Vp^^}(  
<3!Al,!ej@  
6#7hMQ0&;O  
6. 可编程光源：编写代码 G<M0KU(  
m^!:n$  
gUNhN1=  
:h5G|^  
+}O -WX?  
7. 可编程光源：调整采样和窗口
ulxfxfd  
@4hzNi+  
OKAU*}_  
vP x/&x  
8. 可编程光源：使用你的代码段 o`QNZN7/}  
s>m2qSu  
XHekz
6_  
kV+^1@"  
9. 测试代码！ dpTsTU!\  
tBbOxMm0  
I<O$);DV'  
._^}M<o L  
10. 文件和技术信息 ?OLd }8y  
`0\Z*^
>  
n9xP8<w8  
gYhY1Mym  
更多资料： #h?IoB7  

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

h{gFqkDoTI  
T[Zs{S