Eb7GiRT# Zet80|q 簡(jiǎn)介 `J$7X cX#U_U~d 當(dāng)提及
模擬激光二極管時(shí),F(xiàn)RED軟件具有極大的靈活性。在這篇應(yīng)用筆記中,將會(huì)描述簡(jiǎn)單到詳細(xì)的激光
光源模型。最基本的模型是高斯TEM0,0模。更高級(jí)的模型包括在束腰上偏移和發(fā)散中的像散
光束。激光也可以使用其M2因子表示。最后,可以創(chuàng)建一個(gè)任意混合模的激光。該模式可以選擇任意TEM模的高斯分布(Hermite, Laguerre, Laguerre Cosine, 及 Laguerre Sine)
K,o&gY Fr_6pEH]} 例1.高斯00模 Hva/C{Y “激光光束(高斯00模)”光源由一個(gè)準(zhǔn)直的
光線網(wǎng)格組成,通過切趾,可以具備在束腰處的高斯00輻照度分布。該光源具有非常低的發(fā)散角度。注意到如果選擇的網(wǎng)格尺寸小于光束尺寸,光束將會(huì)被截?cái)嗪筒?huì)遇到
衍射現(xiàn)象,就好像被一個(gè)圓孔擋住一樣。
#0f6X,3 d}2(G2z^ 圖1.簡(jiǎn)易激光光束(高斯00模)規(guī)格
(j-_iOQ]i+ eUKl( 例2.像散高斯光束 489xoP “像散高斯光束”光源提供了一個(gè)更加實(shí)際的模型。大多數(shù)
半導(dǎo)體激光遭受像散:束腰的x和y分量沿軸位移。在折射率型波導(dǎo)中的
激光器,位移一般是2-8µm。在增益型波導(dǎo)中的激光器中,位移一般約為40µm。通過指定x和y的發(fā)散角和焦點(diǎn)的距離,可以模擬像散。該光源類型也允許光線在離束腰某些距離處產(chǎn)生,以獲得更大的精度。
r+usMF<' Mt*V-`+\ 圖2.簡(jiǎn)易像散高斯光束規(guī)格
[ <j4w 圖3 發(fā)散的像散激光光源的光線追跡示意圖,沿著:x-z軸(左),y-z軸(中)和透視圖(右)。發(fā)散角在x方向是5°,在y方向是15°。焦點(diǎn)分開了0.5個(gè)單位。
fCbd]X n}dLfg* 例3.激光二極管光束 Db*&'32W 6@VgLa, 激光二極管光束是一種更新和更準(zhǔn)確的像散型發(fā)散激光源模型。激光用x和y方向發(fā)散角和焦點(diǎn)的位置指定。此外,發(fā)散角的準(zhǔn)確含義可以根據(jù)不同的半寬和全寬來說明。這種激光模型也對(duì)相干光傳輸更精確的模擬進(jìn)行了Gabor合成。
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q!{\@- 圖4.簡(jiǎn)易激光半導(dǎo)體光束規(guī)格
d[YG&.}+8j (e#f 例4.M平方激光束 iB}*<~`.Eg “M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個(gè)激光,,也被稱為光束質(zhì)量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1,這會(huì)指定一個(gè)高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。為了確定在FRED中創(chuàng)建的M2光束的模式組成,在樹上右鍵點(diǎn)擊源“detail report”,然后選擇Detailed Analysis。
c5Hyja= 圖5.左:簡(jiǎn)易的M平方激光光束規(guī)格。右:指定的M2激光光源中的模式分布。
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