Zemax中,序列模式和非序列模式均可以进行高斯光束的设置。
一、非序列模式:
在非序列模式采用高斯光源(Source Gaussian)模拟激光光束,主要需设置两个参数:
1、Beam Size:The beam radius at the 1 over e^2 point in intensity in lens units. 光斑半径(1/e^2),在上篇博客中写道高斯光束的相关公式,其中的w(z)即为Beam Size。w(z):当前表面上光束半径尺寸。
2、Position:The distance from the apparent point of divergence of the rays to the source plane location. If zero, the rays are collimated. 点光源到光斑平面的距离,如果为0,则为平行光。或者说当前表面上光束对应束腰的位置,表面在束腰左边时为负,在右边为正。这里的position对应高斯光束公式中的z。
如果已知Beam Size和Position,根据高斯光束相关公式(上篇博客)可算出束腰大小。这也能和序列模式下的高斯光束的设置联系起来。
高斯光束模型如下:
(1)对于远场高斯光束,渐近线与圆的包络线趋向于重合,可以认为光是从一点发出,Position的位置也就是光束束腰的位置;
(2)该模型不适用于近场高斯光束。
二、序列模式:
在建立好光学系统后,打开Paraxial Gaussian Beam,点击设置,如下图所示,
size:当前表面上光束尺寸w(z),对应非序列模式中Beam Size;
Waist:当前表面上光束所对应束腰的半径w0,即束腰半径;
Position:当前表面上光束所对应束腰的位置;
Radius:当前表面上光束的波前曲率半径;
Divergence:当前表面上光束所对应的发散角;
Rayleigh:当前表面上光束多对应的瑞丽长度;
长度单位:mm,角度单位:rad
注意:输入束腰的位置只能相对surf 1面为原点,而不是surf 0面。若将束腰位置与surf 1面的距离设为0,即初始束腰在surf 1面上。 z(position)与surf 1 to waist的数据符号正好相反。