VirtualLab Fusion语言（编程）

课程概要

VirtualLab Fusion是一个以物理光学为基础的光学平台，用户可以选择各类不同的光源、光学元件以及探测器模型，将光表示为复数光场，计算光场在整个光学系统中的传播。在实际实验中，由于光学的高速发展，创新型研究所或工业使用的光源和元件很难一一找到常用的模型进行建模，此时，我们可以使用VirtualLab Fusion语言对这些光学元件进行设定，建模以及仿真。VirtualLab Fusion提供了非常自由的语言编写平台。这门课程中，与会者可以从基础光学元件设定出发，到调用以及编写各类基于物理光学的仿真算法，更大限度开发VirtualLab Fusion使用功能以完成各类创新应用的仿真与设计。

课程简介

我们进行编程的大纲沿着光源->元件->探测器进行。

• 从物理光学中光场表示开始：

­ 光场的数学模型及特点，包括复振幅的表达形式，离散化采样；

­ 光场物理特性，如偏振，频谱分布。

• VirtualLab Fusion中对于光场的基本表示

­ 文件类型，光场的导入与参数设定，

­ 调用VirtualLab Fusion内建函数对光场进行傅里叶变换以及光场的重新采样与插值。

• VirtualLab Fusion对于元件的定义有两种形式：功能化元件以及结构化元件。

­ 功能化元件的编写，即编写元件的功能函数。

­ 结构化元件，包括自定义光学界面、材料色散关系与介质折射率分布。

• 元件仿真算法的构建

­ 自由空间传播

­ 光通过平面或曲面后的透射反射场的计算

• 自定义探测器，提取光场的物理信息与数值信息，推导并计算相关物理量，如坡印廷矢量、功率、光场能量均匀性等。

• 交互式VirtualLab Fusion与Matlab联合使用。

热透镜模型