[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 {l)$9!  
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为光学仿真提供最大的功能多样化是我们的最基本目标之一。在本文档中，我们将展示如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源：一种对自定义基本光源模型空间相关性的定义方法，其可用于如完全相干光源，单色光源的建模；或者是一个更复杂的单模形式(可能是一个部分空间相干或者复色的)。尽管高斯光是一种已经包含在VirtualLab Fusion中的光源模型，但我们在此处仍然使用其用为一个简单的编程示例。 sO` oapy  
>{N}UNZ$}  
FpiTQC7d  
1. 如何查找可编程光源：目录 zs~Tu  
#1/~eIEY  
\nt~K}a  
'f!U[Qatg  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 i84!x%|P  
V ^+p:nP  
;F#(:-:  
3. 编写代码 w`;HwK$ ,  
qXg&E}]:=  
*68 TTBq(  
   ":_II[FPY  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 VJ=>2'I  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 D3yTN"  
 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 =KUmvV*\  
 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。 mwo:+^v(  
 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) v,S5C
  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 G0{Z@CvO'  
 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)。 `Bw]PO  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 yo=L1;H  
P+0'
^:J  
4. 输出 %\v8FCb  
c3O/#*  
W;'fAohr  
54CJ6"q  
 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。 W|7|XO  
 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)。
bDM},(  
 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。 a$"nNmD?  
 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。 }! EVf
 
W48RZghmx  
5. 采样 %+H_V1F  
!,$#i  
16zReI(  
8i154#l+\  
BS*79heY  
 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。 UPI- j#yc  
 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。 .`}TND~  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 zak\%yY`  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 x%l(0K  
{5~h   
编程一个高斯光束 &em~+83  
n@8Y6+7i  
1. 高斯光束 2n,z`(=  
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： }6@E3z]AMO  
E{<#h9=>  
Hw o _;fV  
az F!V  
2. 如何查找可编程光源：目录
=/Gd<qz3  
NX&dJ 6a  
+6#$6hG  
Y"H`+UV  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 TQ]gvi|m  
ENuL!H>;*  
"[N2qJ}p  
4. 可编程光源：全局参数 ENZym
  
)Ka-vX)D@  
~HB#7+b  
E`o_R=%  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 lo
$G*LWu:  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: "V' r}>  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 '#7k9\  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 M0w Uis:`
 
'2.ey33V  
5. 可编程光源：代码段帮助 h$&Tg_/'#D  
DyN[Yp|V  
ZaYiby@Ci  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 8"j$=T6;W  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 \J+a7N8m,  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 ^I!Z)/  
pG#tMec  
g{V
(WyT@  
[P &B  
6. 可编程光源：编写代码 G'\[dwD,u  
C}h(WOcr`X  
K1 "HJsj  
pTCD1)  
R!M'  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 6
TW<,SM  
y|| n9  
CtCReH03  
$5i\D rs  
8. 可编程光源：使用你的代码段 Gd 4S7JE  
\6wltTW]#  
Ak?9a_f  
tg\Nm7I  
9. 测试代码！ uVqc:Q"  
Fqeqn[,  
t{] 6GlW  
D,cD]tB2  
10. 文件和技术信息 ".>#Qp%  
hoFgs9  
[)I^v3]U  
}ppApJT  
更多资料： ec
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• Customizable Help for Programmable Elements
• Programmable Light Source, Function, Interface and Medium
• Programming Radially & Azimuthally Polarized Sources

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