本文描述了如何在FRED中模擬空間濾波器，內(nèi)容適用于所有的相干光束通過小孔的情況。 n#G
I& U aNpeePF)z 用于空間濾波器的FRED工具 L$GhM!c 光源功率切趾內(nèi)置和自定義的光源功率切趾函數(shù)，可以非常容易準(zhǔn)確的定義光束輪廓。 2@
>04] 最佳幾何焦點(diǎn)使用光線的任意子集，在任何表面的坐標(biāo)系統(tǒng)中尋找最佳焦點(diǎn)位置。 `A)9 高級光線追跡靈活和精確的光線追跡控制能力，具有序列和非序列傳播選項(xiàng)、指定數(shù)目的交叉點(diǎn)和光線開始和停止表面的選項(xiàng)。 #cBt@SEL' 相干標(biāo)量場分析相干場計(jì)算，允許計(jì)算并宣示振幅、能量、相位或波前。 ~O)Uz| 相干場剪裁相干場的剪裁可以準(zhǔn)確的模擬一個小孔。 tj ,*-).4% 相干場合成從一個計(jì)算好或用戶指定的復(fù)合場合成一個新的相干光線。 @83h/Wcxd 簡介 ,R1`/aRy
bc"E=z 許多激光系統(tǒng)包含一個空間濾波器，來“清除”由散射或不想要的高階模引起的高頻噪聲，以產(chǎn)生準(zhǔn)直、單模的高斯光束。一般來說，一個透鏡使光束聚焦到一個小孔上，然后再經(jīng)過第二個透鏡準(zhǔn)直。由于透鏡的傅里葉變換特性，在小孔平面上的光束輪廓是初始光束的傅里葉變換。小孔略去了邊緣處的高頻噪聲，然后讓低頻高斯光束以高的百分比（98-99%）通過。在FRED中模擬該過程涉及了一些技術(shù)，這些技術(shù)與使用復(fù)合光線追跡的相干光束的建模和傳播有關(guān)。本文通過詳細(xì)的步驟準(zhǔn)確地在FRED中模擬空間濾波器，并重點(diǎn)描述了過程中一些有用的功能和技巧。注意本文可適用于任何相干光束通過小孔的情況。 gOI #$-L bUC-} FRED應(yīng)用實(shí)例：一個有噪聲的激光光束空間濾波 \]U@=w
2B8p3 A 光源的光束輪廓可以在FRED中通過位置功率切趾函數(shù)來指定。詳細(xì)的光源對話框的功率（Power）選項(xiàng)卡包含了位置切趾選擇，如圖1所示。高斯和振幅/相位掩模切趾將在本實(shí)例中使用�！癆mplitude/Phase Mask on Rectilinear Grid”允許每個像素的強(qiáng)度和相位的自定義輸入，并且支持文本文件或位圖圖像的導(dǎo)入，這為復(fù)雜光束輪廓的建模提供了便利。在預(yù)定義的切趾之內(nèi)還有一定層次的定制，“Gaussian Apodization”讓用戶指定x和y方向的半寬（在1/e2點(diǎn)處），高斯光束中心偏移的x和y坐標(biāo)，以及高階模的定義（Hermite和Laguerre）。 ~a[]4\ m; JrTSu`S(' 圖1光源的功率選項(xiàng)卡顯示了可用的不同功率切趾函數(shù)
_=1SR\ 考慮一個有噪聲的高斯光束輪廓的氦氖激光器。在FRED中模擬這個模型的一種方法是首先用期望參數(shù)（光束尺寸、光線數(shù)、波長等）和一個高斯切趾函數(shù)創(chuàng)建相干光源，然后使用一個已寫好的簡單FRED腳本，計(jì)算光源（理想高斯型）的輻照度分布，添加隨機(jī)變量，使用“Amplitude/Phase Mask on Rectilinear Grid”（振幅）切趾來分配新的輻照度值。圖2顯示了帶有噪聲的氦氖光束的相干標(biāo)量場能量。FRED具有多種允許用戶控制參數(shù)的圖形選項(xiàng)，如配色方案、色彩等級數(shù)、繪圖縮放比例、3D視角視圖、FFT、平滑數(shù)據(jù)、范圍以及更多。 x+vNA
