[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 q]: 72+  
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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。 n+sv2Wv:  
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1. 如何查找可编程光源：目录 wp1O*)/q  
X8Z) W?vu  
D+uo gRS61  

j%` C
 
2. 如何查找可编程光源：光学系统 _Kaqx"D  
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3. 编写代码 %TN$   
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'Iw`+=iVz  
   YG0/e#5  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 V z  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 }bw^p.ci  
 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 =Ks&m4  
 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。 Ux',ma1JK  
 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) $rj:K)P  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 WDxcV%  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 `m(ZX\W]  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 7#"NKxb  
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4. 输出 [7.Num_L  
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 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 }Jh.+k|_  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 l,Q`;v5|  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 U>!TM##1QD  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 xS@jV6E~  
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5. 采样 
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~H\P0G5GA  
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 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 5,XEN$^  
 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。 Z*3RI5)dx  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 l5^Q
  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 `_LQs9J0J  
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编程一个高斯光束 7n .A QII  
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1. 高斯光束 YYI0iM>  
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： n,2p)#?  
ES,JdImZ|  
*j(fk[,i  
#"A`:bjG  
2. 如何查找可编程光源：目录 6%t6u3  
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p Cx_[#DrP  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 2va[= >_  
T@vE@D  
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4. 可编程光源：全局参数 s'tXb=!HO  
:twp95{R1  
m-C#~Cp36  
ysp,:)-%G@  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 arKf9`9  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: dh{py  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 &Pv$nMB$I  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 r4FSQ$[9w  
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5. 可编程光源：代码段帮助 aTHf+;  
O '#FVZ.g  
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 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。 uHf1b?W  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 H]V(qq{  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。  1l}Am>}  
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(F;*@Z*R  
yp]vDm  
6. 可编程光源：编写代码 b't6ekkN  
D)L~vA/8b  
kN<;*jHV  
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HIj:?y  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 B[&l<*O-y  
KvPLA{  
Ia9!ucN7DA  

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8. 可编程光源：使用你的代码段 B2BG*xa  
&2y9J2aA  
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9. 测试代码！ ):+^893)  
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pR*3Q@Ng  
10. 文件和技术信息 9*"K+t:  
~h+B&F+5  
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更多资料： \ X6y".|-  

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

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