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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 4p>,  
.qCI!%fg  
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。 ^$y`Q@-9  
[attachment=88904] _:KeSskuO  
96%N  
1. 如何查找可编程光源：目录 VL$?vI'  
)gk tI!  
[attachment=88905] !j9(%,PR  
/mK]O7O7  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 )!'7!" $  
8(* ze+8  
[attachment=88906] tQ)l4Y 8  
3. 编写代码 SOluTFxUw  
cea e~  
[attachment=88907] &Zo+F]3d  
   ;33SUgX  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 zRB LkrC  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 -9R.mG  
 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 m(CsO|pz  
 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。 Cjj(v7[E  
 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=  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 ogoEtKi  
 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)。 fH% C&xj'&  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 /Y [ b8f  
/$j,p E=  
4. 输出  k.\4<}  
UK .=Y9  
[attachment=88908] /`7G7pQ+  
`* cJc6  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 @QDpw1;V'  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 y_T%xWK5  
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 <4N E)!#  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 WmE4TL^8?  
H^g&e$d0  
5. 采样 uIR   
ix 5\Y  
[attachment=88909] |pE ~  
@Suww@<  
W2A!BaH%  
 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。 \psO$TxF=  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 2]H?q!l!O  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 H`7T;`Yb  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 \M~uNWv|  
R_#k^P^  
编程一个高斯光束 H:o=gP60]  
\mw5 ~Rf;  
1. 高斯光束 Cm-dos  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： +d3h @gp  
#2%8@?_-M  
[attachment=88910] _;:B@Z  
)~#3A@  
2. 如何查找可编程光源：目录 F`o"t]AD-a  
* K0aR!  
[attachment=88911] _w7yfZLv+  
yg"FF:^T  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 K\5/||gi  
9dp1NjOtAc  
[attachment=88912] 1z@{ 4)  
4. 可编程光源：全局参数 v=-T3 n  
@y,>cDg  
[attachment=88913] 3*oZol/  
K pmq C$  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 K%;=i2:  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: LKst QP!I  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 aF.fd2k  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 !Za yN  
mEbj  
5. 可编程光源：代码段帮助 GsIqUM#R  
O*c<m,  
U+ V yH4"  
 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。 ?F|F~A8dr  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 OOzXA%<%c  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 D~ 7W  
[attachment=88914] :%IB34e  
v R ! y#  
[attachment=88915] {%6g6?=j  
6. 可编程光源：编写代码 G1wJ]ar  
 Bm&6  
&cy<"y  
[attachment=88916] "FLiSz%ME  
ccy q~  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 _[N*k"  
mH )i  
[attachment=88917] p-,Bq!aG$  
, jCE hb  
8. 可编程光源：使用你的代码段 @R;&PR#5  
fiLlOr%r  
[attachment=88918] eCG{KCM~_Z  
Sp[]vm8N  
9. 测试代码！ dHtEyF  
9yj'->dL  
[attachment=88919] '-P+|bZW4  
-a7BVEFts  
10. 文件和技术信息 [x -<O:r=P  
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[attachment=88920] EEiWIf&S,  
uz;eY D  
更多资料： &a'LOq+r'  
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（来源：讯技光电）
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