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xunjigd 2018-11-30 10:03

如何在VirtualLab Fusion中使用可编程光源及示例（高斯光束）

摘要 uEi!P2zN  
sa#"@j)  
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。 cE*|8'rSf  
[attachment=88904] >M1/m=a  
pb{P[-f  
1. 如何查找可编程光源：目录 AN~1E@"  
E?XA/z !  
[attachment=88905] _ _)Z Q  
,OasT!Sr  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 Oy|9po  
+Zr03B  
[attachment=88906] ixS78KIr  
3. 编写代码 Sej$x)Q\t  
W;-Qze\D  
[attachment=88907] |M K-~ep  
   Zh(f2urKV  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 S&=B&23T  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ,!Hl@(  
 RefractiveIndex 读取嵌入材料对于指定波长的的复数折射率。嵌入材料可在Basic Parameters标签下定义 S$H4xkKs  
 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。 0"QE,pLe4  
 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) 1Xs! ew)>  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 B\=&v8  
 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)。 'QV 4 =h`  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 <K0lS;@K  
u51/B:+   
4. 输出 p5H Mg\hT  
Va 5U`0  
[attachment=88908] rb_G0/R  
wk/->Rz  
 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。 f/c}XCH_h  
 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)。 eQLa.0  
 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。 Q.|2/6hD7[  
 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。 16+@#d%#p  
*@ o3{0[Z  
5. 采样 o+t?OG/0  
9e=*jRs]l^  
[attachment=88909] <7&b|f$CL  
p>zE/Pw~  
~8X' p6  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 <h}?0NA4  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 2 g8PU$T  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 >r*Zm2($MR  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 `Q8 D[  
"L)pH@)  
编程一个高斯光束 ?~K2&eo  
Rk=B;  
1. 高斯光束 C[pDPx,#:G  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： H xlw1(zS  
9C.cz\E  
[attachment=88910] _SaK]7}m!  
4(&'V+o  
2. 如何查找可编程光源：目录 M,@SUu v"  
?4Lo"igAA  
[attachment=88911] 8j$q%g  
e>^R 8qM?  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 hJ<2bgQo  
_e 3'f:  
[attachment=88912] J$Q-1fjj  
4. 可编程光源：全局参数 hmH$_YP}  
)yP>}ME  
[attachment=88913] [jw o D  
0o]K6 b  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 #dft-23  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: twtDyo(\  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。  {5udol5?  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 6bGD8 ;  
{P-PH$ E-  
5. 可编程光源：代码段帮助 Kq$Zyf=E  
<@A^C$g  
2z\F m/Z.  
 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。 .%rR  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 ttnXEF  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 CA4-&O"  
[attachment=88914] .;2!c'mT9  
I/aAx.q  
[attachment=88915] =;H'~  
6. 可编程光源：编写代码 v#|c.<].  
N::;J  
1aE/_  
[attachment=88916] co3 ,8\N0  
/aqN`  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 1,T9HpM  
mz*z1`\7v\  
[attachment=88917] 7gwZ9Fob  
|^Es6 .~  
8. 可编程光源：使用你的代码段 S nHAY <  
~@D%qbN  
[attachment=88918] lt4jnV2"a  
p|d9 g ^  
9. 测试代码！  >Gu0&  
L{f>;[FR  
[attachment=88919] Wts{tb  
{1aAm+  
10. 文件和技术信息 yU"G|Ex  
<o+ 7U  
[attachment=88920] e<4z)  
a*j <TR  
更多资料： #sU~fq  
LG#w/).^  
8>Z$/1Mh  
（来源：讯技光电）
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