本文描述了
OpticStudio中可用于描述高階
激光束的模型。一旦定義,這樣的
光束可以在OpticStudio中使用物理
光學(xué)傳播設(shè)計的任何
光學(xué)系統(tǒng)中傳播。由矩形、圓形和橢圓形增益孔徑的激光腔產(chǎn)生的光束可以用可用的Hermite-Gaussian, Laguerre-Gaussian和Ince-Gaussian光束模型來描述
,yf2kU &UrPb%=2H 簡介
gV~_m @-zL"%%dw' 一般來說,激光的輸出可以通過求解傍軸波動方程得到。這個方程最常見的解是理想單模高斯光束。其它正交解集的存在依賴于給定系統(tǒng)的對稱性。它們可以用來
模擬高階光束模式。
>L4q>S^v ]WFr5 OpticStudio提供了建模三個其他解決方案的選項。所選擇的解將描述光束的初始電場分布,然后使用物理光學(xué)傳播(POP)對光束的后續(xù)傳播進行建模。
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C>$n Hermite-Gaussian模型
BLaF++Fop f(S9>c2 對于矩形對稱的激光諧振腔,即矩形增益孔徑的激光諧振器,用Hermite-Gaussian模型給出了傍軸波動方程的合適解。這些模式的電場分布可以用Hermite多項式表示。這種模式可以在OpticStudio中使用POP設(shè)置對話框中內(nèi)置的“高斯束腰”光束定義建模:
}IJE% D`c&Q4$: t9l]ie{"o. <Fo~|Nh| 這種模式的基本輸入是束腰在X和Y上的寬度和在X和Y上的階數(shù)。以上設(shè)置演示如何模擬在X和Y方向上具有相同束腰寬度的(0,0)模式,對應(yīng)于一個單模高斯光束。然而,輸入光束也可以是在X和Y上不對稱的高階Hermite-Gaussian光束,例如:
'<=77yDg -qyhg-k6 /dI8o Hermite-Gaussian模型通常被稱為TEMm,n模,其中m是光束在X中的階數(shù),n是光束在Y中的階數(shù)。同樣,高斯光束是TEM00模光束。
"zE>+zRl ly9tI-E Laguerre-Gaussian模型
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