[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 ?'+]d;UO&  
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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。 V [g^R*b  
F:T(-,  
g:ky;-G8b  
1. 如何查找可编程光源：目录 os"R'GYmf  
[*p;+&+/ZM  
\efDY[j/  
BInSS*L  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 |ugdl|f  
* @]wT'  
C/Tk`C&  
3. 编写代码 CLzF84@W=  
1>rQ).eT  
#$xtUCqX  
   @9| jY1  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 j0}wv
~\  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 i@nRZ$K  
 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 ftTD-d  
 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。 eLPtdP5k  
 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) ygnZ9ikh<-  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ejZ-A?f-K  
 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)。 9;v3 (U+:  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 #X'-/q`.  
[-VH%OM  
4. 输出 hGY-d}npAJ  
}.)R#hG?  
!9PAfi?  
%C,zR&]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。 "[~yu* S  
 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)。 _lkVT']  
 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。 .:}<4;Qz94  
 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。 HJN GO[*g  
E/oLE^yL  
5. 采样 #~-Xt!I  
*W\3cS  
,4xNW:!j  
j[:70%X  
y4jiOhF<d  
 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。 1/?Wa  
 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。 WLXt@dK*u  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 f\= @jV  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ,H"}Rw
 
##Pzc~xSn  
编程一个高斯光束 P_0X+Tz  
^2$b8]q  
1. 高斯光束 &%j`WF4p  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： O713'i  
A4@z+ebb l  
{z_cczJ-  
L]z8'n,  
2. 如何查找可编程光源：目录 dNf9,P_}  
cQ-#]  
1
8%$Z$K,  
>$rH,Er  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 \Qah*1  
V=+|]`  
xI?'Nh  
4. 可编程光源：全局参数 
;hq_}.  
\[{8E}_"^  
Z1q<) O1QX  
}rmr0Bh  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 :!Q(v(
M  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: paV1o>_Rd  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ;q9Y%*  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 F~eYPaEKy!  
yxu7YGp%  
5. 可编程光源：代码段帮助 #pAN   
>qy62:co  
/1/'zF&R-  
 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。 2 oL$I(83  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 d1g7:s9$0  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 Pl'lmUR  
<ndY6n3  
\kyoA Z  
apJXRH`  
6. 可编程光源：编写代码 W7|nc,i0\  
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U.3  
[AFR \{  
k8n9zJ8  
g/$RuT2U  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 z[[qrR  
8hww({S2  
3;z1Hp2X  
lQ^"-zO4  
8. 可编程光源：使用你的代码段 9 AD*  
P*;[&Nn4  
VSUWX1k4%  
|a7Kn/[`,  
9. 测试代码！ 90abA,U@  
^2BiMH3j  
DS4y@,/)'  
7R5ebMW V  
10. 文件和技术信息 :_HdOm  
DQu)?Rsk  
X*7VDt=  
7fWZ/;p  
更多资料： R!"`Po  

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

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