[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 aT1CpY=T|.  
`H2F0{\og  
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。 dI0
bTw|s/  
\ ~LU 'j  
5'kTe=  
1. 如何查找可编程光源：目录 @b!R2Yq  
32 1={\X  
I4<{
R  
HcBH!0  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 '!fFI1s  
9O=05CQ  
PF'5z#] NP  
3. 编写代码 `F2*o47|t  
f1Yv hvWL  
YoF\MT]W  
   <Id1:  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 g2aT`=&Z  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 fa4951_  
 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 < R|)5/9  
 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。 (]}x[F9l  
 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) }+dM1O  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 -[f"r`  
 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)。 w(V?N'[  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 Z9"{f)T  
V|3yZ8lE  
4. 输出 urT/+deR  
-; us12SZ  
AU\xNF3  
J\xz^%p  
 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。 npO@Haw  
 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)。 d(X\B{  
 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。 [>$\s=` h  
 被定义的场可以用作光学系统中的独立光源，也可以保存在目录中，也可以在更复杂光源中作为基本模式。 E?Qz/*'zv  
d^Zo35X  
5. 采样 Iuu<2#gb8"  
q'%[[<  
G>=9gSLM  
PG^j}  
'<?v:pb9  
 代码对光源场函数是解析地定义，使编程函数的精度仅受双精度的限制。 #JL&]Z+X6  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 n&0mz1rw  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 3@PUg(M  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 vz;7} Zj]  
d`?U!?Si  
编程一个高斯光束 -uv 9(r\P  
MPKpS3VS  
1. 高斯光束 [!J @a  
当电场分量正交与给定的主传输方向，该电磁场可描述为一个基本的高斯光束。其束腰可由形式的数学表达式为： ldAov\X  
`7QvwXsH]  
zj~nnfoys  
J ?ztn  
2. 如何查找可编程光源：目录 9{)Z5%Kz  
i"%JFj_G  
V17>j0Ev$W  
Vqa5RVnI  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 5T$
}Oy1  
LN@E\wRw{r  
<=;H[} e  
4. 可编程光源：全局参数 0kU3my]  
OwG6i|q  
gt =j5  
r/mA2  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 <X:Ud&\  
 在此处，添加和编辑两个全局参数:  OLk9A  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 ruZYehu1W  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 ki;!WhF~  
0hrCG3k.91  
5. 可编程光源：代码段帮助 v2/yw,  

i{TIm}_\  
|rr$U  
 可选：您可以使用Snippet Help编写指令、说明以及与代码片段关联的一些元数据。 t[]['Iosd  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 2wB.S_4"-<  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 opm?':Qst  
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+dqk6RE  
6. 可编程光源：编写代码
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 hG$  
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TA Ftcs:  
{V}t'x`4c  
If~95fy~c  
7. 可编程光源：调整采样和窗口 C-Nuy1o  
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`%$8cZ-kr  
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8. 可编程光源：使用你的代码段 h7bPAW=(  
<_"B}c/2$  
%9t{Z1$  
f"vk# 3  
9. 测试代码！ _,DO~L  
}sf YCz  
}TSgAwsbC  
F(d:t!  
10. 文件和技术信息 Wu4ot0SZ  
tS?a){^:c  
j*tk(o}qG  
8V6=i'GK  
更多资料： j3 6,w[Y:  

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

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