[VirtualLab] 如何使用可编程函数及案例（圆柱形透镜）

摘要

 

我们最基本的目标之一是为光学模拟提供最大的通用性。在本教程中，我们将解释如何使用可编程函数，可以将其认为是一个理想化的组件，作用在一个平面上：工作流程需要在x、y平面上定义一个与位置相关的复数函数，然后将其乘以输入场。我们以一个理想的圆柱形透镜为例来详细介绍整个过程。

 

在哪里可以找到可编程函数：目录

 

在哪里可以找到可编程函数：光学设置

 

编写代码

 

 

•右边的面板显示了可用的独立参数列表。

•波长是一个默认的独立参数，允许用户实现色散的理想元件（函数）。

•折射率是另一个默认的独立参数，用于读取嵌入介质的复数折射率。

•最后，x和y是最后两个默认的独立参数。它们跨越了定义理想元件（函数）的平面。

 

编写代码

 

•主函数对每个x、y(可能也是波长)必须返回一个复数值，然后将其乘以输入场。

•使用代码段将代码中的部分代码分组到支持函数中。

•注意，可以在可编程函数的代码中使用导入的参考场和/或堆栈及其相关参数。参考场和堆栈可以在全局参数选项卡中定义。

 

采样

 

•用户必须确保采样（元件后方的场）足够精细，以分辨可编程功能引入的频率。

•为此，请使用采样选项卡。

•请注意，采样可能取决于定义的全局参数的实际值。

  

输出

 

•可编程函数在一个平面（在x，y范围）上定义的每个波长上产生一个复值函数。

•在光学设置中，它被乘以输入场。

•提示：已经被编程为一个函数的代码段也可以在可编程光源中使用，反之亦然。

•该函数可以保存在边界响应目录中，以便以后使用。

  

圆柱形透镜函数的编程

圆柱形透镜

圆柱形透镜的函数是相位调制的形式：

f→焦距

k→波数

α→光轴与透镜焦距方向之间的夹角

 

在哪里可以找到可编程功函数：目录

 

在哪里可以找到可编程函数：光学设置

编程界面：全局参数

 

•打开编辑对话框进入全局参数选项卡。

•在这里，添加和编辑两个全局参数。

- double Angle=0度(0度，360度)：表示光轴和对焦方向形成的角度。

- double FocalLength=100 mm(0 m，1 m)：表示透镜的焦距。

•使用带有小 "注释 "图标的按钮，为你的自定义全局参数添加一些解释。

 

编程界面：代码段帮助

 

•选项：你可以使用代码段帮助选项卡来编写指令、说明和一些与你的代码段相关联的元数据。

•这个选项对追踪你使用可编程元素的进度非常有帮助。

•当可编程序元素以后被移交给其他用户处理时，这个选项特别有用! 

 

编程接口：代码段帮助

 

编程界面：编写代码

 

采样

 

•根据入射场的属性和自定义功能，用户必须在采样选项卡中确定适当的采样。

•例如，在我们的圆柱形透镜的情况下，对于轴上准直入射光束，对于较小焦距的镜头，采样必须更细（采样点数量更多）。

 

编程界面：使用你的代码

 

保存自定义的函数到目录

 

可编程函数的输出

 

测试代码

 

文件信息

 

 

更多阅读

-Customizable Help for Programmable Elements

-Programmable Light Source, Function, Interface and Medium

-Programming an Axicon Transmission Function