[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 4O^xY 6m  
n{argI8wF  
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。 
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AP?R"%  
8p 'L#Q.  
1. 如何查找可编程光源：目录 286jI7T  
r@H /kD  
Ga^"1TZ x  
TNe l/  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 )q8pk2  
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&5B'nk"  
3. 编写代码 3u+T~g0^  
y51e%n$  
/ *#r`A  
   p>v$FiV2N  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 "o-zy'I  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ?]_$Dcmx  
 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 z!ZtzD]cb  
 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。 -b9\=U[  
 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) )Q&(f/LT  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 |4;Fd9q^m  
 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)。 `EA\u]PwQ  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ) j#`r/  
\/r}]Vz  
4. 输出 "c
%0P"u  
3nO]Ge"w'n  
X9W@&zQ  
:^6y7&o[  
 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。 O:;w3u7;u  
 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)。 ;
u_X)  
 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。 ;PF<y9M  
 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。 NX*Q F+  
BU/"rv"(Fg  
5. 采样 uP)'F
I  
u&Yz[)+b=g  
dd%6t  
8Z8gRcv{p  
u5`u>.!  
 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。 EIP/V  
 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。 )4e.k$X^  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 oGnSPI5KGC  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 ?Jm^<  
Cgk<pky1  
编程一个高斯光束 ]nn
98y+  
&AeX   
1. 高斯光束 t%0VJB,Q2  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： BO?%'\  
?=Z?6fw  
Y.(PiuG$G  
Uiw2oi&_  
2. 如何查找可编程光源：目录 XJ;57n-?  
g*AWE,%=|  
#jvtUS\  
yLvDMPj  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 O m|_{  
PJ|P1O36a  
0*3R=7_},o  
4. 可编程光源：全局参数 VPJElRSH
 
{UI+$/v#  
I5p? [  
Z"xvh81P  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 I^-Sb=j?Z  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: UcHJR"M~c  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 -l*|M(
N\  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 i>`%TW:g  
^}=,g  
5. 可编程光源：代码段帮助 -=Q*Ml#I  
m.rmM`  
q6luUx,@m  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 N#_H6TfMG  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 (mpNcOY<D  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 7&)bJ@1U  
Dcgo%F-W  
k1~&x$G  
VscE^'+  
6. 可编程光源：编写代码 CY5Z{qiX  
=
&]g "a'  
IM'r8
V  
-uG+BraI  
6<QQ@5_  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 $qnZl'O>  
&U#|uc!+  
sY&IquK^  
Ee! 4xg  
8. 可编程光源：使用你的代码段 .|70;  
5|s\*bV`  
T.BW H2gRP  
aB&&YlR=n<  
9. 测试代码！ *]) `z8Ox  
.t
!x<B  
G5 WVr$  

EV%gF   
10. 文件和技术信息 hL{KRRf>  
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更多资料： f.$af4 u  

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

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