reZonator是一款非常好用的俄羅斯人開(kāi)發(fā)的免費(fèi)軟件,可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的高速光束傳輸模擬,計(jì)算高斯光束參數(shù),與Zemax類(lèi)似,但是功能單一,偏向物理光學(xué),比較適合簡(jiǎn)單模擬高斯光束的光斑大小情況，感興趣的朋友不要錯(cuò)過(guò)了。

相關(guān)介紹

通常情形,激光諧振腔發(fā)出的基模輻射場(chǎng),其橫截面的振幅分布遵守高斯函數(shù),故稱(chēng)高斯光束,

關(guān)于光斑大小的查詢,其實(shí)問(wèn)的就是光斑的束腰直徑或束腰半徑,束腰,是指高斯光絕對(duì)平行傳輸?shù)牡胤?半徑,是指在高斯光的橫截面考察,以最大振幅處為原點(diǎn),振幅下降到原點(diǎn)處的0.36788倍,也就是1/e倍的地方,由于高斯光關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),所以1/e的地方形成一個(gè)圓,該圓的半徑,就是光斑在此橫截面的半徑;如果取束腰處的橫截面來(lái)考察,此時(shí)的半徑,即是束腰半徑,沿著光斑前進(jìn),各處的半徑的包絡(luò)線是一個(gè)雙曲面,該雙曲面有漸近線,高斯光束的傳輸特性,是在遠(yuǎn)處沿傳播方向成特定角度擴(kuò)散,該角度即是光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角,也就是一對(duì)漸近線的夾角,它與波長(zhǎng)成正比,與其束腰半徑成反比,故而,束腰半徑越小,光斑發(fā)散越快;束腰半徑越大,光斑發(fā)散越慢。

我們用感光片可以看到,在近距離時(shí),準(zhǔn)直器發(fā)出的光在一定范圍內(nèi)近似成平行光,距離稍遠(yuǎn),光斑逐漸發(fā)散,亮點(diǎn)變?nèi)踝兇?可是從光纖出來(lái)的光,很快就發(fā)散;這是因?yàn)?準(zhǔn)直器的光斑直徑大約有400微米,而光纖的光斑直徑不到10微米,同時(shí),對(duì)于準(zhǔn)直器最大工作距離的定義,往往可理解為該準(zhǔn)直器輸出光斑的共焦參數(shù),該參數(shù)與光斑束腰半徑平方成正比,與波長(zhǎng)成反比,計(jì)算式是：3.1415926*束腰半徑*束腰半徑/波長(zhǎng),所以要做成長(zhǎng)工作距離(意味著在更長(zhǎng)的傳輸距離里高斯光束仍近似成平行光)的準(zhǔn)直器,必然要把光斑做大,透鏡相應(yīng)要加長(zhǎng)加粗。

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