[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 \w@ "`!%  
DqBiBH[%h  
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。 nTPq|=C  
]KRw[}z  
Sa$-Yf  
1. 如何查找可编程光源：目录  r(c8P6_  
32,Y3!%  
XRWy#Pj  
l>jNBxB|/A  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 V3>JZH`  
Wr\A ->+  
.d%CD`8!  
3. 编写代码 ,9~2#[|lq  
+T]D\];D  
Vqxxm&^P  
   ~myY-nEY  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 5g;i{T/6~x  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。  F]KAnEf  
 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 \zyvu7YA  
 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。 >Y"Ru#Ju9  
 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) Ya-kMUW  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
9g`o+U{  
 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)。 4Yya+[RY  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 W 33MYw  
TK
Z[H$Z  
4. 输出 PFPZ]XI%F  
h_K!ch}  
z[0B"f  
4jdP3Q/  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 ,ftKRq  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 ~-o[v-\  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 K)F6TvWv  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 %*Lv  
) i=.x+Q  
5. 采样 i5jsM\1j  
&Z6s\r%  
6ly`lu9  
L/2,r*LNx$  
qv.s-@l8  
 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。 Ni-@El99  
 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。 &-hXk!A  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 fu $<*Sa2  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ?I332,,q  
E8]kd  
编程一个高斯光束 ;dZuO[4\  
0;2"X
[e  
1. 高斯光束 4Bz:n  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： z6;6 o!ej  
.l$:0a  
b,uudtlH  
jPa"|9A  
2. 如何查找可编程光源：目录 |!E: [UH  
_mc-CZ  
u@pimRVo  
QSSA)  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 6w)a.^yx7  
q1?}G5a?  
&ws^Dm]R  
4. 可编程光源：全局参数 25{-GaB
 
SZ
(]su:  
(rm*KD"]  
R]<N";-  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 T1#r>3c\  
 在此处，添加和编辑两个全局参数:
]-"G:r  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 xTg=oq  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 y$[:Kh,  
chA7R'+LA  
5. 可编程光源：代码段帮助 =bJ7!&  
liU8OXBl  
Bht!+  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 p(Ux]_s%  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 85?;\5%-  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 fs\A(]`$  
1s/548wu  
_9:r4|S  
h5<eU;Rw+  
6. 可编程光源：编写代码 RG_.0'5=hc  
xtO#reL"q?  
Fj4>)!^kM  
ohna1a^  
B;e (5y-  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 V@rqC[on  
n#^ii/H  
2"6bz^>}  
`br$kB  
8. 可编程光源：使用你的代码段 yQ0:M/r;0  
sOVU>tb\'  
TyhO+;  
Kv9Z.DY  
9. 测试代码！ 0p]v#z}  
z3I |jy1  
nO+R>8,Q  
+}R#mco5K  
10. 文件和技术信息 KX J7
\}  
Xz`0nU  
\{ve6`7Rn  
lHAWZyO  
更多资料： 8qL.L(=\/  

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

10_#Z~aU  
3 3zE5vr