在OpticStudio中仿真单模光纤耦合

在光束定义选项卡中，首先输入X轴和Y轴采样率，以及X轴束腰和Y轴束腰。随后，点击自动按钮来计算初始的数据点间距：

这样一来我们就在表面1上设置了束腰半径为4.6μm的高斯模，它将传播通过整个系统到达像面，并计算特定模式下的重积分。

物理光学传播的显示窗口显示了光纤耦合的计算结果；请看接下来截图中，表格下方高亮标记的文本。在优化函数编辑其中，优化操作数POPD包含了所有物理光学的数据，这些数据非常有参考价值。请查阅用户手册中关于POPD的详细说明了解更多信息。操作数POPD使用与物理光学传播分析相同的参数设置，所以如果你刚才没有保存下来，请按如下进行设置。其中保存按钮由红框标出。

这里我们看到一个在像面进行耦合的光束的相位截面图：

在光的辐照度分布不是完美的高斯分布时（品质因数M2为1.086），相位是一个非常有参考意义的指标。接收光纤模场的相位在任意点均为0，所以相位直观的为我们展示出不匹配的点。

需要注意相位分布的形状是抛物线型或四阶函数：与聚焦和球差相一致。同样还需要注意相位分布中由透镜尺寸的原因而被截断的边缘部分。从系统效率可以看出，由透镜尺寸造成的能量损失小于1%。

我们可以在优化函数中使用操作数POPD来计算光纤耦合效率，系统耦合效率，接收效率，理想光束的束腰尺寸，实际光束的尺寸，最后的M2参数以及其他更多参数。以下是优化函数编辑器中关于POPD的设置：

将总体耦合效率操作数(POPD Data=0)的目标值和权重值为1。如果我们运行优化(此时的变量只有光纤与透镜的间距)，我们会得到少许提升的结果：