[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 78?cCj{e  
UDnCHGq  
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。 s
;]"LD@  
uX&h~qE/  
%|j`;gYV  
1. 如何查找可编程光源：目录 $Q,]2/o6n  
wub7w#  
TB84}
  
((^vsKT  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 Lc "{eP
Fh  
&+H\ST(/  
cFuQ>xR1  
3. 编写代码 ,_=LV  
lE8_Q*ev  
cHVu6I?h  
   ~SsfkM"  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 ^$RpP+d  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 )M(//jX  
 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 g9d/nRX&  
 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。 lh!8u<yv*  
 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) $v"CQD  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 1CV?  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 rhGB l`(B  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 `FX?P`\@I  
N4{g[[ T  
4. 输出 C]ax}P>BQ  
]@ Vp:RGMr  
&?}h)
U#:  
]5M
T-qU  
 输出是一个复值函数表征最终电场分量U(x, y)的空间分量。 + EKp*Vje  
 麦克斯韦方程的一个结论是，在均匀介质中，六个电磁分量中的定义两个就足够了，其余四个可以从方程中得到。不失一般性地，VirtualLab选择Ex和E y两个独立分量。在可编程光源中，它们定义为Ex = J x U(x, y)和Ey = Jy U(x, y)。 vVsaGW   
 因此，自定义光源的输出是一个电磁场，其空间部分由代码定义，并按照光谱参数选项卡的光谱叠加组成。 Qk
w_9  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 ?iHcY,  
:r{W)(mm  
5. 采样 Kf)$/W4  
 BrZ17  
l}#d^S/  
|O"Pb`V+  
!MmbwB
'  
 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。 fQ_tXY  
 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。 kY'C'9p  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 FR]u
CH  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 !9j6l0  
c^5fhmlt  
编程一个高斯光束 <\d2)Iv  
c]ga)A(  
1. 高斯光束 <YCR^?hJSi  
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： VwarU(*  
=OKUSHu@V  

 {~w!  
`H^
H#W  
2. 如何查找可编程光源：目录 m]{/5L  
yC!>7@m  
LVL#qNIu  
X3ZKN
;  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 M,Lq4bz  
]a:T]x6'  
hWX4 P  
4. 可编程光源：全局参数 5\}QOL  
!8RJHMX&  
!Uhcjfq`e  
0-d&R@lX.  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 OSC_-[b-  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: R F;u1vEQ8  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 V9 EC@)  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 |I.5]r-EK  
$u)#-X;x  
5. 可编程光源：代码段帮助 HEK?z|Ne  
1Va@w  
Xxm7s S  
 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。 !__^M3S,k  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 Prv=f@  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 }MM:qR  
\PmM856=ms  
dcE(uf  
9HlM0qE5b  
6. 可编程光源：编写代码 *kJa$3*r  
;*20b@  
Nk9w; z&  
J]Q-#g'Z  
u:^9ZQ+  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 @DAaCF
8  
8,B#W#*{  
\@_?mL@=  
i \.&8  
8. 可编程光源：使用你的代码段 1flBA,6L  
uU+?:C  
2d&HSW  
g{m~TVm'  
9. 测试代码！ m`@~ZIa?>B  
C{V,=Fo^  
A5G@u}YS5  
#}
UI  
10. 文件和技术信息 `3dGn.M  
os+]ct  
Mo4igP  
3E8 Gh>J_  
更多资料：
c{i\F D  

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

2y9$ k\<xV  
W{kTM4