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
光學傳播設(shè)計的任何
光學系統(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
p_RsU`[ `KZm0d{H 簡介
d[iQ`YW5 h79}qU 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。
E>6MeO P_F30x( 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,然后使用物理光學傳播(POP)對光束的后續(xù)傳播進行建模。
is?{MJZ_ ?g_3 [Fk Hermite-Gaussian模型
D}-/c"':} !z\h|wU+ 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:
q`Go`v yuh * E^B'4 ?qb}?&1 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:
P\E<9*V Yj&F;_~ u+9hL4 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。
)HEa<P^kJl )*$lp'~7N Laguerre-Gaussian模型
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