[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 ^/>Wr'w  
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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。 AkrTfi4hC  
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4:vTxNs&S  
1. 如何查找可编程光源：目录 9Ct_$.Q.  
4xm&pQo{V6  
x;]x_fz  
<EMkD1e  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 ^m*3&x8  
$$JIBf8  
4`nqAX~'f  
3. 编写代码 %}C9
  
rA,CQypo  
K@HQrv<  
   JO2xT#V  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 -!cIesK;<  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Dl%?OG<  
 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 %[wTz$S"  
 Distance 可由配置对话框中读取另一个参数，此次是从Basic Parameters标签：到输入平面的距离。这是一个重要的参数，例如，在点源的情况下，光源场不能在出射点精确定义。 =7 VCtd/  
 Jx和Jy 是琼斯偏振矢量的复值分量。如果我们将代码中定义的函数表示为U(x, y)，那么最终从光源平面发出的场分量是Ex = Jx U(x, y)和Ey = Jy U(x, y) c/ _yMN  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 /
D[dO6.  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 *g1L$FBG  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 ic-IN~J-  
Ep mJWbU  
4. 输出 I"1CgKYK^+  
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;1m  
!hCS#'  
 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。 H`-=?t  
 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)。 qD-fw-,:  
 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。 QH~Jy*\+PX  
 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。 R)+t]}  
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5. 采样 P16YS8$  
_A 2Lv]vfV  
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E-fr}R}  
; 0ko@ \Lq  
 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。 ^s{hs(8%R  
 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。 :)IV!_>'d  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 cy|%sf`  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 p@ygne4  
dl0FQNz8@B  
编程一个高斯光束 >w.'KR0L  
]^K;goQv  
1. 高斯光束 *Qkc[XHqy  
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： z/7$NxJH  
40#9]=;}  
5HKW"=5Cf  
NTmi 2c  
2. 如何查找可编程光源：目录 \Q&,ISO\  
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3. 如何查找可编程光源：光学系统 OBOwz4<  
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4. 可编程光源：全局参数 gfy19c 9  
Rc[0aj:  
A\QJLWBv^$  
 ?=Db@97  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 \we\0@v  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 0CAa^Q
^w  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 #sB,1"  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 7J*N_8?2  
g(hOg~S\E  
5. 可编程光源：代码段帮助 'g)n1 {  
d=3'?l`  
T!2=*~A  
 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。 q%/uQT?  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 r&3pM2Da}  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 8g~EL{'  
/rc%O*R  
V416g |lBO  
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|~ H   
6. 可编程光源：编写代码 J CGC  
GK*v{`  
O4iC]5@  
/JJw 6[N  
0CExY9@Wq  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 ,*svtw:2')  
8wZf]_  
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~hW0-  
^jE8+h  
8. 可编程光源：使用你的代码段 ^
K(^I*q  
pB:$lS  
v-b0\_  

s1N?/>lmB  
9. 测试代码！ =EP13J  
'tgKe!-@  
Guw}=l--YR  
}_'IE1bA  
10. 文件和技术信息 hfWFD,  
<UP m=Hb  
~&dyRtW
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K5>p89mZ  
更多资料： Dim> 7Wbh  

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

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