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小火龍果

2023-07-18 10:16

SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計軟件課程三十：理解高斯光束

課程三十：理解高斯光束

背景：
激光器通常產(chǎn)生直徑非常小的光束，經(jīng)常用作各種光學(xué)系統(tǒng)光源。這種光束的強(qiáng)度是不均勻的，在理想情況下遵循高斯分布，因此而命名為高斯光束，且在大多數(shù)實(shí)際情況下以特有的方式偏離該分布。在設(shè)計和分析具有這種分布的系統(tǒng)時，必須考慮兩個問題：輪廓的形狀以及直徑非常小的光束在傳播時表現(xiàn)出強(qiáng)烈衍射效應(yīng)。

SYNOPSYS 中的高斯光束

作為一個適應(yīng)性強(qiáng)的光學(xué)程序，目標(biāo)是在盡可能在不那么復(fù)雜的情況下獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。因此，該程序以新穎獨(dú)特的方式分析這種光束的特殊性質(zhì)。
主要問題是，如果光束直徑很小，衍射作用貫穿了整個光束的傳輸。另一方面，光線穿過普通透鏡，光束直徑遠(yuǎn)大于光的波長，沿著直線進(jìn)行非常好的近似，然后我們可以處理為光線了。高斯光束很難傳播一段距離后還保持光束直徑很小。光線的路徑（波前）是彎曲的，在光線追跡中需要特別注意。
考慮以下系統(tǒng):

    RLE
    ID OBG DEMO
    OBG .15 2
    UNI MM
    WA1 .6328
    1    TH 50
    2    RD -2.55 TH 2 GTB S
    BK7
    2    CAO 2
    3    CAO 2
    3    RD -55 TH 100
    4    RD 100 TH 2 PIN 2
    5    TH 50 UMC
    4    CAO 10