?課程概要

VirtualLab Fusion是一個(gè)以物理光學(xué)為基礎(chǔ)的光學(xué)平臺(tái)，用戶(hù)可以選擇各類(lèi)不同的光源、光學(xué)元件以及探測(cè)器模型，將光表示為復(fù)數(shù)光場(chǎng)，計(jì)算光場(chǎng)在整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中的傳播。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，由于光學(xué)的高速發(fā)展，創(chuàng)新型研究所或工業(yè)使用的光源和元件很難一一找到常用的模型進(jìn)行建模，此時(shí)，我們可以使用VirtualLab Fusion語(yǔ)言對(duì)這些光學(xué)元件進(jìn)行設(shè)定，建模以及仿真。VirtualLab Fusion提供了非常自由的語(yǔ)言編寫(xiě)平臺(tái)。這門(mén)課程中，與會(huì)者可以從基礎(chǔ)光學(xué)元件設(shè)定出發(fā)，到調(diào)用以及編寫(xiě)各類(lèi)基于物理光學(xué)的仿真算法，更大限度開(kāi)發(fā)VirtualLab Fusion使用功能以完成各類(lèi)創(chuàng)新應(yīng)用的仿真與設(shè)計(jì)。

課程簡(jiǎn)介

我們進(jìn)行編程的大綱沿著光源->元件->探測(cè)器進(jìn)行。
? 從物理光學(xué)中光場(chǎng)表示開(kāi)始：
 光場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型及特點(diǎn)，包括復(fù)振幅的表達(dá)形式，離散化采樣；
 光場(chǎng)物理特性，如偏振，頻譜分布。
? VirtualLab Fusion中對(duì)于光場(chǎng)的基本表示
 文件類(lèi)型，光場(chǎng)的導(dǎo)入與參數(shù)設(shè)定，
 調(diào)用VirtualLab Fusion內(nèi)建函數(shù)對(duì)光場(chǎng)進(jìn)行傅里葉變換以及光場(chǎng)的重新采樣與插值。
? VirtualLab Fusion對(duì)于元件的定義有兩種形式：功能化元件以及結(jié)構(gòu)化元件。
 功能化元件的編寫(xiě)，即編寫(xiě)元件的功能函數(shù)。
 結(jié)構(gòu)化元件，包括自定義光學(xué)界面、材料色散關(guān)系與介質(zhì)折射率分布。
? 元件仿真算法的構(gòu)建
 自由空間傳播
 光通過(guò)平面或曲面后的透射反射場(chǎng)的計(jì)算
? 自定義探測(cè)器，提取光場(chǎng)的物理信息與數(shù)值信息，推導(dǎo)并計(jì)算相關(guān)物理量，如坡印廷矢量、功率、光場(chǎng)能量均勻性等。
? 交互式VirtualLab Fusion與Matlab聯(lián)合使用。