[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 qI#;j%V  
CGY]r.O*  
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。 7"20hAd  
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1. 如何查找可编程光源：目录 eU".3`CtY  
c'%-jG)\  
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KH(%?  
2. 如何查找可编程光源：光学系统
mOy^vMa  
DU5c=rxW  
4dO~C  
3. 编写代码 '8!YD?n  
]rWgSID  
VyzS^AHK  
   "alyfyBu'M  
 右边的面板显示了可用的独立参数列表。 c:<005\Bg  
 Wavelength 读取光源配置对话框中Spectral Parameters标签内的单一波长或频谱。 Y2n!>[[.  
 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 fI{&#~f4C  
 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。 Sjvdirr  
 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) ==3dEJS  
 x和y 表征二维光源平面。分别是平面上扫描的坐标。 d1AioQ9  
 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)。 nbm&wa[  
 使用代码片段主体将部分代码分组到子函数中。 j|U#)v/  
++6`sMJ  
4. 输出 G,o6292hj  
Cd,jDPrw  
X*/ho  
gtk7)Uh  
 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。 @k,z:~[C=  
 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)。 ?OcJ)5C4  
 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。 8u6:=fxb  
 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。 vk77B(u  
uE%r/:!k4$  
5. 采样 :Av#j@#  
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=Xi07_8Ic<  
[x+FcXb  
oW ::h
B  
 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。 dIN$)?aB0  
 用户必须确保足够好的采样以保证其编写的函数能被分辨。 d:BG#\e]v  
 编辑采样标签以达成该采样目的。 coW:DFX  
 请注意：采样可依据所定义的全局参数的实际值定义。 B8": 2HrW$  
(gP)%  
编程一个高斯光束 R=gb'  
l`oZ)?ur  
1. 高斯光束 QRHu3w  
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： >/l? g5{  
)'l:K.F  
O(fM?4w  
"iy  
2. 如何查找可编程光源：目录 qTdheX/  
h2Ld[xvCu%  
>AVVEv18  
&]`(v}`]  
3. 如何查找可编程光源：光学系统 3EJj9}#x"'  
[pbo4e,4O  
[<n2Uz7MP  
4. 可编程光源：全局参数 zk$FkbX  
1oR7iD^  
U#lCj0iUt,  
A)bWcB}U  
 一旦打开编辑对话框，可转到全局参数选项卡。 nyQ&f'<  
 在此处，添加和编辑两个全局参数: FHj" nB  
- double WaistRadiusX = 1 mm (0mm, 1 m):高斯光束的半径,在x方向束腰。 7j@Hs[
*  
- double WaistRadiusY = 1 mm (0 mm, 1 m):高斯光束的半径,在y方向的束腰。 zr-*$1eu  
- Ajo9H  
5. 可编程光源：代码段帮助 fObg3S92  
iW$_zgN  
J\+0[~~  
 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。 ((H^2KJn  
 此选项非常有助于跟踪您可编程元件的进展。 o_XflzC  
 这对于其他用户后期处理可编程元件尤其有用。 wxK
X{Bs  
pmuvg6@h  
GWZ }7ake  
dq(uVW^&ae  
6. 可编程光源：编写代码 ff]6aR/ UQ  
BF\XEm?!  
ZInpMp  
K'L^;z6  
&5\iM^
 
7. 可编程光源：调整采样和窗口 VEWi_;=J1  
Fq0i`~L~  
e|)hG8FlF  
`F-/QX[:  
8. 可编程光源：使用你的代码段 J?V?R  
i6^twK)j  
(/=f6^}  
A 9(

x  
9. 测试代码！ {#ZlM  
joFm]3$;  
YN/|$sMD|  
Luq#9(P  
10. 文件和技术信息 I3aNFa}  
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_GV:HOBi  
PRx8I .  
更多资料： K18}W*$ d  

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

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