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簡介 s
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8%arA"#S 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，將會描述簡單到詳細(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） ,(OA5%A9zK 5c'rnMW4+p 例1.高斯00模 Wj8\~B=(' “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，光束將會被截?cái)嗪筒龅?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=衍射',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_8">衍射現(xiàn)象，就好像被一個(gè)圓孔擋住一樣。
Y49kq} ""d3ownKhw ] A<\ d 圖1.簡易激光光束（高斯00模）規(guī)格
o~mY,7@a 例2.像散高斯光束 b.8HGt<% “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。 kki]6_/n
q'C'S#qqn b]hRmW 圖2.簡易像散高斯光束規(guī)格
:3Ty%W&& 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。
}eEF/o 例3.激光二極管光束 :d)@|SR1
+ #S]u C 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。這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進(jìn)行了Gabor合成。 r>$jMo.S"
~4XJ" d3L <%qbU- 圖4.簡易激光半導(dǎo)體光束規(guī)格
gl2~6"dc 例4.M平方激光束 l]oGhM; “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。 %#/7Tl: x*Z"~'DI 圖5.左：簡易的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。
hh:0m\ @< 混合模，高階模 yK{
