[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 (@*[^@ipV  
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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。 |k$^RU<OF  
n{JBC%^g  
}}y$T(:l  
1. 如何查找可编程光源：目录 W1S7%6y_1  
wYy=Tl-N  
x`K<z J  
'<_nL8A^  
2. 如何查找可编程光源：光学系统 S~L$sqt  
[:<CgU9C  
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3. 编写代码 `>&V_^y+  
S0().2#  
U_ n1QU  
   v3!oY t:l  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 :N$^x /{  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 ;0DTf  
 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 0dxEV]  
 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。 @\0U`*]^)  
 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) 1y@d`k`t:  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。
$sK8l=#  
 主函数中代码的返回值必须是一个关于每个x和y点的复合值。所有这些值组成了函数U(x, y)。 /H.w0fu&.S  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 "F?p\I)(  
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4. 输出 i]&C=X  
"8}p>gS  
R:c$f(aKv%  
U;QTA8|!&  
 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。 KvENH=oh  
 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)。 =K'X:UM  
 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。 pw|f4c7AH  
 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。 x"xl3dRu  
" &2Kvsz  
5. 采样 y%%D="  
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2noKy}q  
A|>~/OW=@  
hG~4i:p <  
 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。 \]R
PxM:_>  
 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。 | a001_Wv  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 ;f,`T  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 T DOOq;+  
kT6h}d^/^  
编程一个高斯光束 {8+FxmH  
dqF]kP,VG  
1. 高斯光束 {*utke]}*  
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： dr3j<D-Q  
ILi{5L  
)!SA]>-  
@qj4rt"  
2. 如何查找可编程光源：目录 '}#=I 9=ss  
J>_|hg=  
7<FI[  
W^j;"qj  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 <12ia"}  
zT$-%  
wUb5[m  
4. 可编程光源：全局参数 2to~
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9!'qLO  
t Qo)*z  
y04md A6<  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 RcJ.=?I!  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: 6/{V#.(  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 &Xh8j^p'  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 J,N='~kfh  
QuFzj`(  
5. 可编程光源：代码段帮助 VpmwN`  
z =mDd  
0,a/t jSr  
 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。 scr`] tD  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 m~7[fgN2  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 a'zXLlXgGd  
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Nf@-i`  
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6. 可编程光源：编写代码 \iN3/J4  
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NT(gXEZ  
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7. 可编程光源：调整采样和窗口 $a /jfpV  
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sd(Yr6~..  
a4a/]q4T  
8. 可编程光源：使用你的代码段 %IAZU c  
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gteG*pi  
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9. 测试代码！ a"ct"g=  
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*U<l$gajq  
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10. 文件和技术信息 ZnrsJ1f:  
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5Q/&,NP  
30BFwNE  
更多资料： Pn?,56SD=  

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

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