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VirtualLab Fusion应用：通用探测器的使用

news 2026/5/11 20:33:19

1.摘要

通用探测器是 VirtualLab Fusion 中用于评估和输出电磁场信息的最通用工具。它能够提供不同域（空间和空间频率域）和坐标系（场坐标系与探测器位置）的信息。此外，它能够进一步评估和导出入射光的信息，通过使用非常灵活的内置或自定义附加组件来计算任何物理、辐射或光度量。

2.如何找到通用检测器？

通用探测器可以直接在光路编辑器的组件树中找到。要将其添加到系统中，只需将其拖放到所需位置即可。

3.具有不同建模配置文件的通用检测器

通用探测器的可用选项取决于选择了光线追迹或光场追迹。

4.场量（场追迹）

①.分量：

确定探测电磁场的哪些分量。必须至少选择一个分量。注意：VirtualLab Fusion 使用 Ex 和 Ey 进行传播，并根据需要计算其他分量。

②.域：

检测器可以评估并输出 x 域（空间域）和/或 k 域（空间频率域）中的数据。

③.应用近轴近似进行分量计算：

确定探测器是否使用近轴近似来计算电磁场的其他分量。（参见：近轴假设）

④.求和相互关联的模式？

如果激活此选项，则在执行任何进一步演化或输出之前将求和相关模式。它提供了三个求和选项：

非相干叠加

相干叠加

部分相干叠加

5.探测器窗口

注意：探测器窗口（k 域）的选项类似，只是单位不同

探测器窗口的中心位置和大小可以根据坐标系和每个独立模式的延伸或探测器的位置来定义。

用户还可以配置是否单独处理采样（每种模式）或在共同网格上处理采样。该网格可以由周期（采样距离）或网格点（采样点数）指定。

6.无网格数据

注意：激活“Show Interpolated Result on Equidistant Grid Additionally”，还将输出网格数据以及无网格数据（如果可用）

如果使用无网格数据进行传播，探测器也可以可视化此类数据。除了网格信息之外，还可以单独输出场样本的无网格模式。此外，输出信息量（数量）可以减少到仅位置和方向（如光线追迹结果）。请注意，这仅适用于单一模式或禁用相干求和的情况。

7.探测器附加组件 – 电磁场量

附加组件是多功能工具，允许根据场数据（单个物理值或 2D 数组）对任何值进行额外计算。它们以树状结构组织，考虑到一个附加组件需要另一个附加组件的结果。

默认情况下，电磁场量附加组件是预配置的（无法删除）。它输出 x 和/或 k 域中的任何场分量。请注意，只能输出在“Field Quantities”选项卡中选择的场分量（反之亦然，不必启用所有分量的输出）。此外，还提供仅输出振幅或波前相位的选项，以及显示选项。

8.探测器附加组件 – 自定义附加组件

在计算所有附加组件时，用户可以指定要显示的结果。

结果将会被可视化。

结果将不会可视化。

每个附加组件都有自己的一组选项。可以通过按钮

访问它们。

在此区域，可以从官方提供的数据库中创建、复制或加载探测器附加组件。按钮

允许从 LightTrans 网站通过互联网更新附加组件数据库。

9.检测器附加组件 – 层次树

注意：可以通过拖放将检测器附加组件移动到树中的所需位置和分支。

默认情况下，通用检测器会根据“Field Quantities”选项卡中指定的场分量为所有附加组件提供电磁场信息。一些附加组件只需要单个分量，而其他附加组件则需要所有 6 个分量（E 和 H）。此外，一些附加组件需要不同的物理量作为输入（例如 Poynting 矢量）。为此，可以将附加组件排列成树状结构。

在本例中，Poynting Vector 插件应用于现场数据，以计算 x 域中的 Poynting 矢量。所得信息可用于计算（光谱）辐照度，并经过处理以计算照度。相比之下，辐射通量和效率（表面）只需要全套场数据。因此，它被定位在一个新的分支上。

10.探测器附加组件自述文件

官方数据库中的每个附加组件都附带一个自述文档，解释其功能并说明输入和输出参数。

11.版本 2023.2 –附加功能概述

官方数据库将可用的探测器附加组件分为子类别。

① Lateral Extent Measurements:

• Lateral Extent via Full Width x% Maximum (FWx%M)

• Lateral Extent via Minimum Rectangle (FWxM)

• Lateral Extent via Standard Deviation

• Lateral Extent via Sum of Squares Percentage

② Photometry:

• Illuminance